Гидроизоляция подземных сооружений. Гидроизоляция заглубленных сооружений. Гидроизоляция подвальных помещений. Категории гидрофизической нагрузки подземных вод. Мероприятия защиты от напорных грунтовых вод. Подготовительные работы при устройстве гидроизоляции. Различные типы гидроизоляции в зависимости от гидростатического напора. Значения максимального поднятия капиллярной влаги в зависимости от вида грунта. Тип гидроизоляции  в зависимости от допустимой влажности воздуха в подвальных помещениях. Тип покрытия в зависимости от степени воздействия агрессивных подземных вод. Выбор типа гидроизоляции для защиты подземных конструкций от воздействия агрессивных подземных вод к определенному виду железобетонных конструкций.

---

Одной из актуальных проблем строительства и эксплуатации существующих зданий и сооружений является гидрозащита и восстановление несущей способности строительных конструкций. Вид и механизм увлажнения различные не только для одного объекта в целом, но и для отдельно взятой конструкции. Эффективная система защиты от увлажнения определяется только после выявления источника увлажнения, установления характера взаимодействия конструкции с окружающей средой и степени сохранности конструкционного и отделочного материалов. Вода действует на строительные конструкции с наружной или внутренней стороны (атмосферная и грунтовая).

Вода, действующая на конструкцию, может быть трех видов: фильтрационная, или просачивающаяся, вода возникает от дождевых, талых и случайных стоков и не оказывает на конструкцию гидростатического давления, если конструктивное решение обеспечивает беспрепятственное отекание воды без образования застойных зон; почвенная, или грунтовая, вода удерживается в грунте адгезионными и капиллярными силами и не оказывает на конструкцию гидростатического давления, если конструктивное решение обеспечивает беспрепятственное стекание воды без образования застойных зон; подземная вода обусловливается уровнем грунтовых вод в зависимости от рельефа местности и положением водоупорного слоя.

Три категории гидрофизической нагрузки подземных вод:

• нагрузка влажностью материала строительной конструкции. Вода связана или двигается в порах и капиллярах строительных конструкций. Интенсивность нагрузки зависит от места нахождения, от источника влаги, пористости материала конструкции и температуры;
• нагрузка свободно стекающей (гравитационной) водой (дождем) возникает под влиянием воды в жидком состоянии, которая не образует давления или образует очень низкое давление. Вода стекает вдоль вертикальных или наклонных поверхностей строительных конструкций, нигде не задерживается и не образует связную поверхность. Интенсивность нагрузки зависит от количества стекающей воды и уклона гидроизоляции;
• нагрузка напорной водой (самая опасная) возникает под действием воды в жидком виде, измеряется гидростатическим давлением. В водопроницаемых материалах образуется связный уровень, под которым вода может распространяться во всех направлениях. Интенсивность нагрузки зависит от гидростатического давления воды.

От напорных грунтовых вод проводят следующие мероприятия:

• дренирование;
• формирование местности и объекта;
• образование гидроизоляционной системы.

Эти мероприятия, прежде всего, влияют на изменение уровня подземной воды. Они не устраняют необходимость проведения самой гидроизоляции, но могут существенно снизить финансовые расходы на ее проведение.

От напорных вод можно применять:

• конструктивные материалы (например, водоплотные бетоны);
• особые гидроизоляционные слои;
• инъецирование;
• электроосмос;
• «воздушное дупло».

Прежде, чем приступать к гидроизоляции подземных сооружений, необходимо выполнить следующие этапы:

• получить техническое задание от заказчика;
• провести обследование объекта с выбуриванием керна;
• провести проходку шурфов;
• установить наблюдение за гидрогеологической обстановкой: фиксируется максимальный уровень и химический состав воды, а также коэффициент фильтрации и кривая зернистости, состав земляного профиля, механическая стабильность почвы; химические температуры, биологические и электромагнитные влияния (т.е. коррозионная стойкость);
• выдать техническое заключение по ремонту объекта, в котором учесть совместимость гидроизоляции с материалом конструкции;
• провести работы в соответствии с выданным заключением.

В весенний период оттаивания повышается уровень грунтовых вод (УГВ), которые, взаимодействуя с минеральными и органическими частицами, изменяют свой химический состав и концентрацию. В зависимости от этого агрессивные грунтовые воды подразделяют на: общекислотные, выщелачивающие, сульфатные, углекислотные и др. Колебания УГВ активизируют выщелачивание извести в бетонных конструкциях. Дождевая вода захватывает из атмосферы большое количество газообразных производственных выбросов (оксиды углерода, серы, азота, фосфора, аммиак, хлор, хлористый водород). Дождь превращается в кислотный раствор, разрушающий бетон, мрамор, силикатный кирпич, при этом увеличивается количество пор, капилляров, трещин. Содержание оксидов серы и азота не вызывает смещение углекислотного равновесия. Углекислый газ превращает нерастворимый кальций в водорастворимый гидрокарбонат кальция.

СаС03 + С02 + Н20 = Са(НС03)2

Выбор типа гидроизоляции зависит от химического состава и уровня грунтовых вод.

Гидроизоляционные материалы предназначены для защиты различных строительных конструкций от поверхностного износа и трещин, т.е. от вредного воздействия воды (антифильтрационная гидроизоляция) и агрессивной внешней среды (антикоррозионная гидроизоляция). Технические решения по защите строительных конструкций должны быть самостоятельной частью проектов зданий и сооружений. При проектировании защиты строительных конструкций и материалов следует учитывать характеристики агрессивной среды, в условиях которой происходят те или иные коррозионные разрушения. В зависимости от физического состояния агрессивные среды подразделяют на газообразные, жидкие и твердые. 

Гидроизоляция подземных сооружений: а — от напора грунтовых вод; б — от грунтовой капиллярной влаги; 1 — гидроизоляция; 2 — подстилающий слой (подготовка); 3 — несущая конструкция; 4 — защитная стяжка; 5 — защитное ограждение гидроизоляции (устраивается при необходимости); 6 — максимальный уровень грунтовых вод; 7 — планировочная отметка земли; 8 — шпонка 100*150 мм из горячих асфальтовых материалов	Гидроизоляция заглубленных сооружений: а — от напора грунтовых вод; б — от грунтовой капиллярной влаги;  1 — гидроизоляция от напора грунтовых вод; 2 — подстилающий слой (подготовка); 3 — несущая конструкция; 4 — гидроизоляция от капиллярной влаги; 5 — защитное ограждение гидроизоляции (устраивается при необходимости); 6 — максимальный уровень грунтовых вод; 7 — планировочная отметка земли; 8 — шпонка 100*150 мм из горячих асфальтовых материалов
Гидроизоляция подвальных помещений: а — от грунтовой капиллярной влаги; б — от напора грунтовых вод (железобетонное днище заанкерено в стене); в — от напора грунтовых вод (сплошной фундамент в виде монолитной железобетонной плиты); г — от напора грунтовых вод (с пригрузочным слоем на днище); 1 — гидроизоляция; 2 — подстилающий слой (подготовка); 3 — противокапиллярная прокладка; 4 — цементная штукатурка; 5 — защитное ограждение гидроизоляции (устраивается при необходимости); 6 — максимальный уровень грунтовых вод; 7 — пригрузочная конструкция; 8 — отмостка; 9 — заанкеренная железобетонная плита; 10 — битумная мастика; 11 — фундаментная плита; 12 — шпонка 100*150 мм из горячих асфальтовых мастик

В зависимости от интенсивности агрессивного воздействия на строительные конструкции среды подразделяют на классы, которые определяют по отношению к конкретному не защищенному от коррозии материалу. Среды, воздействующие на бетонные и железобетонные конструкции, подразделяют на слабо-, средне- и сильноагрессивные. В зависимости от характера воздействия агрессивных сред на строительный материал их подразделяют на химические (например, сульфатная, магнезиальная, кислотная, щелочная и т.п.) и биологические.

 

Вид и степень ответственности подземных конструкций также влияет на выбор защиты. По этим признакам следует различать строительные конструкции, которые рассчитывают на прочность, устойчивость, деформацию (основные фундаменты под здания) и многочисленные фундаменты мелкого заложения (выполняемые без расчетов) из бетона или железобетона с конструктивным армированием. Как правило, они имеют большие запасы прочности. Для конструкции этого типа нормы агрессивности подземных вод допустимо принимать со значительно более высокими показателями ввиду меньшей степени ответственности самой конструкции. Нормы могут быть увеличены по предельным значениям водородного показателя рН, ионам окислов S04-, Cl на 25 —30%. По отдельным параметрам, например бикарбонатной щелочности и углекислоте, защита вообще не требуется. В старых постройках во влажных местах выступают соляные пятна. Речь идет о вредных солях группы хлоридов, сульфатов и нитратов. Соли обладают свойством даже из воздуха впитывать влагу, накапливать и вновь выделять. При этом повторяющемся процессе образуются кристаллы соли. Они усиливаются путем соединения новой кристаллизирующейся соли со старыми кристаллами. Кристаллизация приводит к разрушению материалов. Поднимающаяся капиллярная влага устраняется бурением горизонтальных отверстий и заполнением их «Аквафин-Ф» или его аналогом. Повреждения от ржавчины, которые можно наблюдать на сооружениях, являются проявлением сложного процесса ухудшения состояния бетона. Обычно арматурная сталь надежно защищена растворной частью бетона, поскольку высокий водородный показатель (примерно =13) бетона укрепляет тонкую защитную пленку металла, покрывающую арматуру. Если величина рН уменьшается, то пленка перестает защищать арматуру, и арматура подвергается электрохимической реакции (ржавлению).

В зависимости от гидростатического напора применяются различные типы гидроизоляции:

Давление воды	Тип гидроизоляции
	окрасочная		штукатурная		оклеечная	облицовочная
	битумная	полимерная	асфальтовая	цементная		полимерная	металлическая
Гидростатический напор, м	2	5	20	30	30	30	Неограничен

Выше максимального уровня грунтовых вод конструкции должны быть изолированы от капиллярной влаги.

Значения максимального поднятия капиллярной влаги в зависимости от вида грунта:

Вид грунта	Капиллярный подъем влаги, м
Пески:
крупнозернистые	0,03-0,15
среднезернистые	0,15-0,35
мелкозернистые	0,35-1,1
Супеси	1,1-2
Суглинки:
легкие	2-2,5
средние	3,5-6,5
Лессовидные и глинистые грунты	4 и более
Глины	до 12
Илы	до 25

 

Тип гидроизоляции  в зависимости от допустимой влажности воздуха в подвальных помещениях:

Тип гидроизоляции	Воздействие воды	Относительная влажность помещений, %
		менее 60	60-74	свыше 75
Окрасочная*	Капиллярный подсос	+	+	+
	Гидростатический напор	-	+1)	+1)
Окрасочная полимерная	Капиллярный подсос	+	+	+
	Гидростатический напор	-	-	+
Штукатурная	Капиллярный подсос	-	-	-
Штукатурная цементная*	Гидростатический напор	-	+2)	+3)
Асфальтовая	Капиллярный подсос	-	-	-
	Гидростатический напор	-	+	+
Оклеечная	Капиллярный подсос	-	-	-
Оклеечная битумная	Гидростатический напор	+	+	+
Полимерная (рулонная, листовая)	Капиллярный подсос	-	-	-
	Гидростатический напор	+	+	+
Металлическая	Капиллярный подсос	-	-	-
	Гидростатический напор	+	-	-

Примечания: "+" — допускается к применению; "-" — не допускается или не рекомендуется к применению; * — Не применяется при допустимом раскрытии трещин 0,2 мм и более. 1) окрасочная гидроизоляция на полимерной основе; 2) торкретирование следует предусматривать с наружной и внутренней сторон изолируемой конструкции, с устройством со стороны напора поверх торкретного слоя окрасочной гидроизоляции; 3) торкретирование следует предусматривать только со стороны напора с устройством поверх торкретного слоя окрасочной гидроизоляции.

Тип покрытия в зависимости от степени воздействия агрессивных подземных вод:

Тип защитного покрытия	Степень воздействия агрессивных подземных вод
	слабая	средняя	сильная
Окрасочные покрытия
1. Битумные покрытия холодные и горячие	+	-	-
2. Битумные полимерные покрытия	+	+	-
3. Полимерные лакокрасочные покрытия	+*	+	+
4. Полимерные покрытия эпоксидные	+*	+*	+
Штукатурные асфальтовые и литые покрытия
5. Штукатурные асфальтовые покрытия	+	+	-
6. Литые асфальтовые покрытия	+*	+	-
Оклеечные покрытия
7. Оклеечные битумные рулонные покрытия	+*	+*	+
8. Оклеечные полимерные рулонные покрытия	+*	+*	+

* Допускается при соответствующем обосновании, "+" - рекомендуется; "-" - не допускается. 

Выбор типа гидроизоляции для защиты подземных конструкций от воздействия агрессивных подземных вод к определенному виду железобетонных конструкций:

Наименование подземных конструкций	Степень воздействия агрессивных подземных вод
	слабая	средняя	сильная
Сборные монолитные конструкции: толщиной более 0,5 м (массивные фундаменты оборудования и колонн зданий; фундаментные плиты)	I	II, V	III, VII
толщиной менее 0,5 м (подпорные стенки, фундаментные плиты, свайные ростверки и др.)	II	III, VI	IV, VIII
Сваи, фундаменты, цокольные балки и др.	I	III	IV

Сокова С.Д., профессор МГСУ, чл.-корр. АКХ

Засыпка гидроизоляционных материалов в водонепроницаемые слои производится в опалубке. Аналогична по конструкции литой, но имеет большую толщину 10 — 50 см при небольшой водонепроницаемости (глина и глинобетонные покрытия). В 40 — 50-х годах применяли «глиняный замок», технология которого заключалась в следующем: приготовленная глина укладывалась вокруг сооружений (фундамента) и послойно утрамбовывалась (уплотнялась) при толщине 200 — 300 мм, защита исключала контакт с агрессивной средой. Коэффициент фильтрации даже хорошо уплотненного глинобетона не бывает ниже 10 — 9 см/с, и толщина замка обычно принимается равной 0,6 — 1,2 м. Большая усадка глины при высыхании требует специальных мер борьбы с усадочными трещинами: введения отощающих добавок, увлажнения при стабилизации.

Первоначально бентонитовые глины с учетом их гидроизоляционных свойств использовались в качестве уплотняющих добавок к бетонам и грунтам. В последнее время бентониты стали использовать в качестве основного компонента в гидроизоляционных материалах. В таких материалах бентонит обеспечивает водонепроницаемость благодаря способности при контакте с водой образовывать гель, практически не пропускающий воду (коэффициент фильтрации менее 10 — 7 м/с). Глинистые минералы типа сукновальной глины можно ввести в реакцию с водорастворимыми или набухающими в воде полимерами с образованием влагостойких гелей. Такие гели с успехом применяются для гидроизоляции строительных конструкций. Предварительно смеси и гранулы для улучшения уплотняющих свойств смачивают, однако при этом немедленно начинается реакция гелеобразования. Особенно это относится к смесям, содержащим активированные сукновальные глины, которые довольно быстро взаимодействуют с полимерами. Кроме того, гелеобразующую смесь трудно хранить.

Согласно патенту № 2238958 получена смесь, лишенная этих недостатков, она содержит воду, причем в смеси происходит умеренная предварительная реакция между активированной сукновальной глиной (или не активированной и активирующим агентом) и полимером. Такая реакция недостаточна для полного формирования геля, однако ее хватает для образования некоторого количества связей между полимерами и глинистым минералом, вследствие чего частицы смеси или шихты лучше сцепляются друг с другом. Смесь наносят на поверхность конструкции, затем смачивают водой, и гель образуется самопроизвольно. Гель имеет высокие гидроизолирующие свойства, устойчив к перепадам температуры от -25 до +60°С, обладает буферными свойствами.

В современной гидроизоляции была использована идея «глиняного замка» и разработаны эффективные материалы «RAWMAT HDB» (Англия, компания «RAWELL»), а также панели «VOLKLAY» 1,2x1,2 м, геотекстильные маты «VOLTEX» и «BENTOMAT» американской компании СЕТСО на основе высокоплотного природного натриевого бентонита, который при полной гидратации увеличивается в объеме в 14 — 16 раз. Для реализации свойств бентонита необходимо соблюдение условий: в исходном материале бентонит должен быть в виде порошка или гранул, в рабочем состоянии после контакта с водой бентонитовый гель должен быть в виде сплошного слоя, расположенного в замкнутом пространстве. Эти условия выполняются в вышеуказанных матах и панелях. Бентонитовые глины имеют высокие адсорбционные и коллоидные свойства, а также характеризуются высокой дисперсностью и пластинчатым строением. Преобладающий минерал бентонитов-монтмориллонит относится к подклассу слоистых силикатов. Структура монтмориллонита отличается от других глинистых минералов (например, каолинита) симметричным сложением пакетов и большим межпакетным расстоянием. Поверхностные слои пакетов монтмориллонита, сложенные анионами кислорода, удерживают обменные щелочные катионы. Если преобладает кальциевый бентонит Са++, то у таких глин ярко выражены сорбционные свойства и ослаблены коллоидные вплоть до того, что при увлажнении они не образуют пластичного теста, а рассыпаются. В том случае, если преобладают натриевые бентониты Na +, то глины приобретают уникальные коллоидные свойства. Они активно поглощают воду, которая входит в межпакетное пространство, при этом объем глины увеличивается в 5 — 15 раз. Компания «Akzo Nobel Geosynthetics» (США) выпускает гидроизоляционные маты «NaBento», представляющие собой трехслойную систему, заполненную бентонитовым порошком. Сверху и снизу находятся два прошивных полотна упрочненного геотекстиля из полипропилена внутри — слой объемного высокопористого материала — порошкообразного бентонита. Все составные части этой системы соединены прочными швами вдоль полотна с шагом 25 см. Общая толщина мата в сухом состоянии 8 мм. Ширина полотна до 3,6 м, длина до 30 м, масса 1 м2 4 кг (из них бентонита 3,5 кг). Аэротекстиль кроме функции емкости для бентонита является армирующим элементом. Благодаря прошивке всех компонентов готового материала «NaBento» может выдерживать сравнительно высокие растягивающие усилия. Высокоплотная бентонитовая мембрана и панели с двух сторон имеют два слоя биоразлагающегося гофрированного картона, между которыми размещены гранулы бентонита натрия (4,9 кг/м2). Эти материалы не токсичны, химически стойки, срок службы материала не ограничен, конечная гидроизоляция не имеет соединительных швов, трудоемкость монтажа в 3 раза ниже обычных материалов, возможность укладки в любое время года при любых погодных условиях.

Технические характеристика изоляционных матов «NaBento»

• Прочность на разрыв, кН/м, не менее: вдоль ... 15; поперек ... 20
• Удлинение при разрыве, %, не менее: вдоль ... 25; поперек ... 70
• Коэффициент фильтрации под давлением 2 кПа (2 м вод. ст.) ... 20*10-10

 

Технология укладки панелей «VOLCLAY»:

• на горизонтальной поверхности мембраны укладываются внахлест без крепления и закрываются бетонной стяжкой;
• на наружные вертикальные поверхности мембраны укладываются панели или маты внахлест и пристреливаются металлическими дюбелями, затем засыпаются песчаным грунтом с послойным уплотнением.

 

Технология выполнения гидроизоляции (материал «Rawmat HDB») на вертикальных поверхностях:

• очистить поверхность стены от пыли, комков бетона. При установке полотно должно быть плотно натянуто. Полотна крепятся гвоздями Hilti/Masonry с шайбами 75x75, деревянными рейками, алюминиевыми или пластиковыми полосами на расстоянии 150 мм (для нахлеста с другим полотном) от края полотна. При сыром и влажном бетоне мембрана крепится на клей Rapid, Bond, Adhesive;
• распылить Rawtite PR праймер на бетон в область, где будет нанесен клей. Rawtite, Rapid, Bond, Adhesive (клей) наносится каплями на мембранную поверхность, а затем прижимается к бетону (где был распылен праймер), чтобы мгновенно сформировать шов;
• уложить вокруг всей конструкции герметик «Rawseal TR 35» и закрепить «Rawmat HDB»;
• следующее полотно перекрывает нижнее на 100 мм.

После крепления мембраны к стене необходимо как можно быстрей засыпать землей. Если нет возможности провести немедленную засыпку землей, то необходимо мембрану накрыть полиэтиленом для предотвращения дегидратации. Пленки необходимо пригрузить 350 — 400 кг/м2, т.е. бетон толщиной 20 см или грунт толщиной 45 см.

В мембранах «DUALSEAL» наблюдается совместная работа двух гидроизоляционных материалов: полиэтиленовой пленки и бентонитовой глины, помещаемых в пространство между двумя жесткими конструкциями. Мембрана (рулон шириной 1,22 м и длиной 7,3 м) устанавливается полиэтиленовой пленкой в сторону возможного поступления воды. При попадании воды в швы между полосами мембраны бентонит набухает и закрывает дальнейший доступ воде. Нарушения целостности пленки (прокол, разрыв) также устраняется бентонитовым гелем. Сама же пленка защищает бентонитовый гель от размывания и сползания. К защищаемой поверхности полиэтиленовая пленка крепится со стороны поступления воды. Полосы мембраны крепятся с нахлестом 50 мм; на период проведения работ швы укрепляются клейкой лентой.

Технические характеристики мембран «DUALSEAL»:

• Прочность на растяжение, МПа ... не менее 30
• Прочность ПЭ пленки на прокол, Н ... не менее 400
• Диапазон рабочих температур, °С ... -30...+55
• Фильтрация воды при давлении 0,5 МПа (50 м вод. ст.) ... отсутствует
• Биостойкость ... полная
• Вредных для человека веществ ... нет

Засыпная гидроизоляция применяется при устройстве тепловых сетей бесканальным способом. В траншее по установленным опорам укладывают трубопровод и вдоль него с двух сторон устанавливают инвентарные металлические щиты. Между щитами засыпают слой (толщина 300 — 400 мм) гидрофобной золы-уноса и уплотняют его. Одновременно засыпают гидрофобную золу, покрывают ее слоем толя и выполняют полностью обратную засыпку.

Кроме «глиняных замков» экранирование возможно выполнять путем инъецирования в скважины (расположенные по периметру фундаментов) битумных и полимерных материалов. При оклеечной или обмазочной изоляции важнейшим условием является обеспечение сплошности защиты по всему периметру, включая вертикальные элементы и подошву, хотя по конструкции и условиям работы у них имеется определенное отличие. Большинство отдельно стоящих фундаментов под колонны, как правило, состоят из подколонника и одно-, двух- и трехступенчатой плиты. Под фундаментом при отсутствии агрессивных сред устраивается бетонная подготовка обычно толщиной не менее 100 мм. Для агрессивных сред вместо бетонной подготовки применяется щебень кислотостойких пород, утрамбованный в грунт, или подготовка из щебня толщиной 80 — 100 мм, которая исключает лишь капиллярное поднятие.

При восстановлении внешней вертикальной гидроизоляции фундамента традиционным способом путем отрыва траншеи происходит оголение фундамента, приводящее к уменьшению его несущей способности, что вызывает неравномерные осадки здания с последующим образованием трещин. Гидроизоляция методом инъекции лишена этих недостатков.

Учитывая разнообразие фильтрационных и прочностных свойств, условий фильтрации (скорости потока, величины давления напора) и т.д., необходимо применять инъекционный раствор с определенными свойствами:

• вязкость раствора должна изменяться в широких пределах, начиная от близкой к вязкости воды, поскольку проницаемость (коэффициент) материала стен и фундаментов может изменяться также в широких пределах;
• время начала полимеризации раствора (продолжительность сохранения начальной вязкости) должно обеспечивать приготовление и нагнетание раствора в требуемом объеме;
• раствор и технология нагнетания должны обеспечивать кольматацию материала конструкций при напорной фильтрации;
• материал, образовавшийся после полимеризации раствора, должен создавать структуру, обладающую достаточной адгезионной прочностью с материалом сооружения, повышенной водонепроницаемостью, долговечностью и устойчивостью в агрессивных средах;
• материал, образовавшийся после полимеризации раствора, должен быть эластичным (резиноподобным), чтобы при деформации материала сооружения не нарушалась его сплошность;
• технологии приготовления и нагнетания раствора, а также используемое при этом оборудование, должны быть наиболее простыми и доступными;
• раствор должен быть экологически чистым.

Для инъекций используют карбамидные и фурановые смолы. Гидроизоляция осуществляется разбуриванием наклонной скважины с наружной стороны стены и инъецированием (нагнетанием можно погружными насосами) в нее специальных полимерных растворов принятыми методами (цементация, силикатизация, смолизация и др.). Располагаются скважины так, чтобы предотвратить поступление воды с наружной стороны стены и снизу из фундамента. Скважины пробуриваются либо в стенах здания с уровня земли (устье на уровне земли) до уровня ниже пола подвального помещения, либо изнутри помещения через наружные стены на контакт «стена-грунт». Забой скважины должен быть на 20 — 30 см ниже пола подвала и в теле стены на расстоянии 10 — 15 см от ее внутренней грани. Если нельзя пробурить наклонные скважины снаружи здания (или они получаются слишком длинными), то скважины бурят изнутри здания по сетке в шахматном порядке. Скважины бурят и обрабатывают в две очереди: первая очередь скважин имеет шаг 1 — 1,5 м, вторая — 0,5 — 0,75 м. Скважины продувают сжатым воздухом для удаления бурового шлама. Каждую скважину оборудуют пакером, краном, тройником и соединительными шлангами. Это позволяет при необходимости быстро отключать или подключать любую скважину к нагнетательной линии. Нагнетательная система оборудуется манометром с предохранителем. Учитывая небольшую продолжительность начала полимеризации реагента, скважины объединяют в «гребенку», т.е. раствор подают по общему шлангу (по циркуляционной схеме), имеющему подвод через кран к каждой скважине. Перед нагнетанием полимера система опробуется водой при отключенных (закрытых) скважинах. При этом давление нагнетания поднимают до максимального и проверяют герметичность соединений системы.

ООО «СПИИ «Гидроспецпроект» предложил однокомпонентную композицию «Уренат 5449», которая полимеризуется водой, при полимеризации объем увеличивается, реакция идет с выделением тепла и газа СО2. Резиноподобный пористый материал белого цвета с относительным удлинением при разрыве 25%. При объемном соотношении «вода:реагент» равном 10 и более, образуется гелеобразный резиноподобный водонепроницаемый материал с малой пористостью менее 5%, начало полимеризации 5 мин. Если соотношение более 10, то вязкость раствора равна вязкости воды, поэтому велика проникающая способность. Рабочий раствор «Урената» имеет соотношение В:Р = 20:30. После полимеризации растворов снаружи стены образуется эластичное водонепроницаемое покрытие. Раствор через трещины попадает на наружную стену, вытесняет воду и создает 10-мм плёнку полимера, что восстанавливает гидроизоляцию с наружной стороны. На контакте с внешним влажным грунтом и материалом фундамента полимерный материал не высыхает и сохраняет свои гидроизоляционные свойства. Через несколько лет эксплуатации помещений зона высохшего воздухопроницаемого полимерного материала будет увеличиваться, а толщина зоны влажного полимера (противофильтрационная зона) будет уменьшаться до нескольких сантиметров, т.е. материал стены будет сухим. «Уренат» способен высыхать и набухать до первоначальных размеров, что обеспечивает восстановление водонепроницаемости при появлении воды. Следовательно, толщина противофильтрационной завесы в стене будет автоматически поддерживаться при изменении гидрогеологических условий: увеличиваться при росте напора воды и уменьшаться при его уменьшении. Этот материал не требует отсечной гидрофобизирующей защиты и обмазочной гидроизоляции.

В результате пробуривания скважин и инъекций вокруг подземной части здания (подвала) создается «саркофаг» в виде противо-фильтрационного экрана с заполнением пустот, разуплотнения грунта и отмытых каналов твердеющим цементным раствором. До нагнетания инъекционного раствора величина водопоглощения грунтов и приемистость скважин определяется опытным путем в том случае, если не было произведено предварительное обследование объекта. Весьма эффективными при проведении инъекционных работ являются добавки компании «Кема» с различным функциональным назначением. Так, добавка «Additive» позволяет компенсировать усадку растворов за счет достижения эффекта расширения до 3,5%. Добавка «Kemament L110» является мощным суперпластификатором и позволяет повысить текучесть смеси и снизить водоцементное соотношение. «Kemazim-OC» позволяет проводить инъекционные и бетонные работы при отрицательных температурах, а при положительных — является эффективным ускорителем твердения. «HIDROTES», «HIDROSTOP Elastik» (фирма «Кета», Словения) — обмазочные водонепроницаемые покрытия пола, стен, потолка. Против фильтрационного поднятия влаги через стены здания применяют разбуривание сверлом малых диаметров 12 — 32 мм скважин под углом 30 — 40° в два ряда в шахматном порядке и пропиткой силиконовой (кремнийорганической) эмульсией «Kemasol» (раствор калиевого метилсиликоната с низкой плотностью). Состав вводится самозаливом либо насосом под давлением до 4 атм, раствор проникает в материал на глубину 5 —7 см. Благодаря чему создается водонепроницаемый экран толщиной 30 — 40 см. Химический процесс завершается через 30 суток. Расход эмульсии — для стены толщиной 40 см на 1 м требуется 6-8 л эмульсии. «Аквафин СМК» (Aquafin SMK), «Аквафин-Ф», «Асодур-П4» — укрепляющие пропитки поверхностных слоев могут применяться для инъецирования в строительную конструкцию без давления и под давлением. Кроме того, можно бурить скважины горизонтальные диаметром 50 — 80 мм равными захватками, укладывать рулонный гидроизоляционный материал и зачеканивать безусадочным цементом под давлением. В качестве отсечной гидроизоляции может применяться «Эско-флюат», «Vandex», наносимые методом инъекции. Быстросхватывающийся однокомпонентный состав КАТ (CUT) на основе пенополиуретана инъецируется с помощью ручных, электрических или пневматических насосов, степень увеличения в объеме 13 — 15 раз, а время твердения 1,5 — 19 мин.

Основные понятия согласно действующим нормативным документам

Защита от коррозии строительного материала	Способы и средства, уменьшающие или предотвращающие коррозию строительного материала
Первичная защита от коррозии	Защита от коррозии, достигаемая посредством выбора материалов, изменения состава или структуры строительного материала до изготовления или в процессе изготовления конструкции
Вторичная защита от коррозии	Защита от коррозии, достигаемая ограничением или исключением действия среды на конструкцию после изготовления
Защитная обработка поверхности	Физическая, химическая или электрохимическая обработка, повышающая коррозионную стойкость поверхностного слоя строительного изделия или конструкции
Защитная пропитка	Заполнение пор материала строительной конструкции или защитного покрытия материалами, стойкими к воздействию агрессивной среды
Защитное покрытие	Покрытие, создаваемое на поверхности строительного изделия или конструкции для защиты от коррозии
Защитный слой бетона	Слой бетона от наружной поверхности железобетонной конструкции до ближайшей поверхности арматуры
Лакокрасочное защитное покрытие	Покрытие на поверхности строительного изделия или конструкции из лакокрасочного материала, состоящее из одного или нескольких слоев, адгезионно связанных с защищаемой поверхностью
Грунтовочный слой лакокрасочного защитного покрытия	Слой лакокрасочного материала, наносимый непосредственно на защищаемую поверхность, обеспечивающий адгезию защитного покрытия с защищаемым материалом
Трещиностойкость защитного покрытия	Способность защитного покрытия сохранять сплошность при деформации защищаемого изделия или конструкции
Пленочное защитное покрытие	Защитное покрытие из пленочных листовых или рулонных материалов
Облицовочное защитное покрытие	Защитное покрытие, состоящее из штучных материалов, укладываемых на химически стойкой замазке или растворе, подстилающего и изоляционного слоя
Футеровочное защитное покрытие	Облицовочное защитное покрытие, устраиваемое на внутренней поверхности конструкции и сооружений
Химически стойкая замазка	Материал, состоящий из химически стойкого связующего и пылевидного наполнителя
Химически стойкий раствор	Материал, состоящий из химически стойкого связующего, пылевидного наполнителя и песка
Кислотостойкий раствор (бетон)	Раствор (бетон), состоящий из вяжущего в виде растворимых силикатов калия или натрия, инициатора твердения и кислотостойких заполнителей: пылевидного наполнителя, песка (щебня)
Полимерраствор (полимербетон)	Раствор (бетон), состоящий из полимерного связующего и заполнителей: пылевидного наполнителя, песка (щебня)
Бетонополимер	Бетон, пропитанный мономером с последующей его полимеризацией
Полимерцементный раствор (бетон)	Раствор (бетон), состоящий из цемента, добавок полимера и заполнителя: песка (щебня)
Металлизационное защитное покрытие строительных конструкций	Защитное покрытие, получаемое путем напыления расплавленного металла на защищаемую поверхность конструкции или ее элементов
Горячее металлическое защитное покрытие строительных конструкций	Защитное покрытие, получаемое погружением защищаемой металлической конструкции или ее элемента в расплав защитного металла
Комбинированное защитное покрытие	Защитное покрытие, образуемое путем сочетания металлического и лакокрасочного покрытий
Ингибитор коррозии арматуры	Вещество, применяемое для предотвращения коррозии арматуры или снижения ее скорости и добавляемое в состав бетона или в состав защитного покрытия арматуры

 

Комплексные системы защиты здания от увлажнения

Первая система защиты — инъецирование. Существует два основных вида инъецирования: конструкционное и неконструкционное. Соответственно, предусматривается использование двух систем материалов - минеральных композиций, модифицируемых индивидуально для каждого отдельного объекта (в случае необходимости — части объекта), и органосиликоновых композиций, которые, отверждаясь в материале конструкции, создают горизонтальные и вертикальные барьеры, препятствующие увлажнению.

Их долговечность, эластичность и хорошая совместимость с материалом конструкций обеспечивает надежную защиту от статических и динамических нагрузок. К наиболее распространенным составам, применяемым в мировой практике для инъецирования против подтопления, относятся эпоксидные, полиуретановые и акрилатные смолы. Наилучшие результаты при отдаленных сроках были достигнуты в конструкциях, инъецируемых акрилатными материалами олигомерной структуры.

Активно используются для неконструкционного инъецирования две основные группы методов:

• инъецирование под высоким давлением, применяемое для защиты от гидростатического давления (подтопления) и для стабилизации грунта (Aquapress «Dry Works»);
• инъецирование под низким давлением, применяемое для защиты от капиллярной поднимающейся влаги (капиллярного подсоса) (Remmers — «метод отсечки», «Dry Works»).

Вторая система защиты — диффузионная пропитка конструкций «Dry Works Diffusie», предназначенная для защиты от капиллярной поднимающейся влаги. Она предусматривает насыщение конструкции раствором при естественном давлении и используется для сужения и гидрофобизации капилляров конструкции. Применяемая в данной системе жидкость DW-9 состоит из силиконов и эфиров кремниевой кислоты, благодаря чему данный состав объемно заполняет крупные капилляры и гидрофобизует стенки микропор и микрокапилляры. Так как DW-9 обладает вязкостью воды, она легко проникает в материал конструкции и образует в нем водонепроницаемый барьер. Технология применяется для гидроизоляции памятников архитектуры, жилых домов и т.п.

Третья система защиты — поверхностная пропитка конструкций. Пропиточная гидроизоляция выполняется пропиткой пористых строительных элементов органическими вяжущими: битумом, каменноугольным пеком, петролатумом, полимерными лаками. Пропиточная гидроизоляция наиболее надежна для сборных конструкций, подвергающихся интенсивным механическим воздействиям. В настоящее время пропиточная гидроизоляция совершенствуется материалами: эпоксидами, стиролом, метилметакрилатом и др.

Пропиточные составы подразделяются на три основные группы: пленкообразующие, укрепляющие и гидрофобизирующие. Гидрофобизирующие пропитки фирмы «INDEX-IDROCOAT», «HYDROSEAL», «OSMOSEAL» взаимодействуют с влагой, образуя нерастворимые кристаллы, закупоривающие капиллярную сеть обрабатываемой поверхности. Технология нанесения заключается в удалении старой штукатурки, очистке от наслоений, масел, жира, крошащихся фрагментов скребком, щеткой или струей воды, удалении всех штырей, пробок, гвоздей, расширении углублений от протечек; заполнении образовавшихся пустот безусадочным составом «RESISTO UNIFIX». Сформировать угловой шов между полом и стеной безусадочным составом «RESISTO TIXO». Смочить водой обрабатываемую поверхность, не допуская образования водной пленки. Все локализованные водные протечки должны быть заблокированы и обработаны раствором «OSMOSEAL», смешанным с «BETONRAPID» в соотношении 3:1. Водоотталкивающий цемент «OSMOSEAL» приготавливается разбавлением сухой смеси водой в соотношении 5 л воды на 25 кг смеси и перемешивается до однородного состояния. Затем он наносится на поверхность с расходом 3 кг/м2 в два слоя «свежее на свежее», используя жесткие кисти.

В большинстве случаев не следует применять пленкообразующие продукты. Они образуют на поверхности видимую пленку (прозрачную или цветную) и ведут к повышению диффузионного сопротивления испаряющейся из конструкции влаги. Вследствие закупорки пор, обеспечивающих паропроницаемость, влага накапливается под пленкой, отрывает ее, происходит отслоение, образуются мельчайшие трещины, изменяется цвет пленки. Долговечность таких защитных систем, как и систем, использующих краску, весьма ограничены (5-10 лет).

Разработаны и применяются составы, совместимые с материалом обрабатываемой поверхности, эффективно защищающие даже при увлажнении во время дождя, в то же время активно «дышащие» - паропроницаемы. В качестве защитных средств для пропитки поверхности фирма «Dry Works» использует гидрофобизаторы на кремнийорганической основе (силаны, олигосилоксаны) «DrySilan» и «Aquasilan», обладающие высокой проникающей способностью на глубину до плотного хорошо сохранившегося слоя материала. Долговечность этих материалов составляет в среднем 15—20 лет, при условии соблюдения технологии пропитки. Сочетание укрепляющих и гидрофобизующих свойств этих материалов делает их наиболее пригодными для обработки исторических зданий и сооружений, такая обработка обеспечивает защиту и, при необходимости, консервацию конструкций на длительный период времени и значительно сокращает расходы на уход.

Четвертая система комплексной защиты от увлажнения сырых помещений. Так как освободить поверхности от вредных солей практически невозможно, то применяют устройство санирующих (от грибков, плесени) защитных пластырей (высушивающих штукатурок). После выполнения внешней гидроизоляции посредством нагнетания геля поступление грунтовой воды в стену прекращается, но кладка остается насыщенной водой до 10-13% и более. При бывшей штукатурке из обычных составов происходит высыхание стены путем испарения воды, а соли откладываются, и образуются кристаллы, отторгающие отделочные слои штукатурки и краски. Проникая в поры кирпича и бетона, грунтовая вода содержит примеси солей: хлоридов, сульфатов и гидрокарбонатов. Кристаллизуясь и гидратируясь в порах, соли увеличиваются в объеме и ведут к деструкции материала, отслоению штукатурки и краски. Грунтовые воды вымывают водорастворимые соли из материала, разрушая кладочный раствор или кирпичную массу, содержащую хлориды и сульфаты. Повышенная влажность приводит к размножению и выделению в воздух миллион спор плесени, которая представляет опасность для людей и конструкций. Защитные пластыри представлены разнообразными штукатурными системами «Dry Seal», предназначенными для защиты стен внутри помещений и фасадов зданий. Основными в этом списке являются: «Dry Seal» противосолевые, «Dry Seal» солеабсорбирующие, «Dry Seal» реконструктивные (фасадные системы) и «Dry Seal» отделочные. Данные штукатурки представляют собой многослойные системы, применяемые в сочетании с вышеперечисленными влагозащитными мероприятиями. Жидкость «RENOGAL» удаляет колонии плесневых и дрожжевых грибков, водорослей и бактерий. Далее приступают к оштукатуриванию. Штукатурки «THERMOPAL» компании «Schomburg» представляют собой известково-цементно-песчаные смеси с наполнителем разной степени дисперсности, модифицированные порообразующей и гидрофобизирующей добавками. Образуя до 30% гидрофобизированных воздушных пор, система «THERMOPAL» способствует осушению влажных стен, равномерному распределению выступающих солей в поровом пространстве, обеспечивает перманентный транспорт водяных паров и тем самым длительный срок эксплуатации до 25 лет. На очищенную поверхность наносится препарат «Эско-флюат», который превращает хлориды и сульфаты в нерастворимые соли, чтобы они не перемещались в свеженанесенную штукатурку. Далее для создания гладкой и ровной поверхности наносится шпатлевка «Термопал-ФС33» затем производится окрашивание диффузионной краской «ADICOR-SK». После оштукатуривания наносят окрасочные составы из силикатной краски «ADICOR-SK» покрытия с применением влагостойкого клея «MONOFLEX» и влагостойкой затирки «ASO-Flextuge». Для санации применяют и обмазочные составы «AQUAFIN-1K (2К)». Кроме этого состава в комплект входит эластификатор «UNIFLEX-B» на основе олигомерных каучуков в сочетании с сухой гидроизолирующей смесью, получаемая паста наносится кистью за два прохода с интервалом 8 — 24 ч. После отвердения образуется бесшовная эластичная гидроизоляция — резинобетон. Способность к перекрытию трещин в пределах 1 мм при толщине высохшего слоя 2 мм. К обмазочным гидроизоляционным материалам относятся и высокоэластичные полимер-битумные материалы «COMBIFLEX».

Для ремонта каменной кладки со штукатуркой, поврежденной влажностью и насыщенной солями:

• Удалить поврежденную штукатурку, расшить и очистить швы на глубину примерно 2 см.
• Преобразовать соль в водонерастворимые соединения с помощью препарата «ESCO - FLUAT».
• Произвести обрызг обработанной поверхности кладки цементно-песчаным раствором, приготовленным с добавкой «ASOPLAST - MZ».
• Выровнять поверхность штукатурным материалом «THERMOPAL - GP 11» (применяется только на сильно засоленных кладках).
• Нанести пористую ремонтную штукатурку «THERMOPAL - SR 22».
• Отшпатлевать поверхности под отделочные и декоративные покрытия материалом «THERMOPAL - FS 33».
• Огрунтовать поверхности грунтовкой «ADICOR - G» и окрасить высокопаропроницаемой силикатной краской «ADICOR - SK» компании SCHOMBURG.

Высушивающий штукатурный слой Hidroment состоит из плотно «упакованных» мельчайших гранул заполнителя с микроскопическими порами пористостью до 36%, связанными между собой густой сетью капиллярных каналов, через которые в пограничный слой между штукатуркой и кирпичной стеной снаружи энтропически поступает теплый воздух, и сюда же подтягивается избыточная гигроскопическая влага по капиллярам стены. С поверхности менисков в устья капилляров молекулы воды захватываются теплым сухим воздухом, т.е. происходит испарение влаги с дальнейшим движением через «дышащую» штукатурку наружу в область более низкого давления. На поверхности Hidroment не бывает высолов, так как гранулы заполнителя (как и природный минерал цеолит) фильтруют при диффузии воды растворенные в ней соли.

Для влагоотталкивающей штукатурной гидрозащиты стен в один или несколько слоев до толщины 2 см в цементный раствор добавляют водоотталкивающую добавку «SATURFIX» или «FLUXAN» фирмы «INDEX». Состав наносится распылителем или традиционным методом. Для защиты металлической арматуры проводят ее антикоррозионную обработку жидкостью «STRATO 4900», которая обеспечивает защиту металла от химического воздействия и хорошее сцепление с ремонтным раствором.

Отсечная гидроизоляция

Кроме создания противофильтрационного экрана вокруг подземной части здания выполняются работы по ликвидации капиллярного поднятия влаги через фундаментные стены здания. Гидрофобизирующая защита кладки стены от капиллярного подсоса (вода может подниматься на высоту 2,5 — 3 м от уровня контакта с водой) осуществляется на внешних стенах, находящихся выше земли стены цокольного этажа, и внутренних стенах подвальных помещений, контактирующих с насыщенным водой материалом стен или фундаментами. Защита от капиллярного поднятия может выполняться гнездовым методом (укладывают на нижележащие слои рулонный или обмазочный материал) либо шпуровым методом (пропиткой стен гидрофобизирующими составами, которые заливаются в скважины, пробуренные в стенах). Как правило, эти составы после полимеризации покрывают стенки капилляров кладки мономолекулярным слоем жирных кислот, которые не смачиваются водой. Таким образом, капиллярный подсос воды по кладке прекращается, но капилляры остаются свободными, и кладка стен пропускает воздух, т.е. она «дышит». Часто гидрофобизирующую защиту стен называют «отсечной гидроизоляцией», так как она как бы отсекает часть стены с влажной кладкой от сухой кладки. При использовании «Аквафин-Ф» просверливают горизонтальные отверстия диаметром 30 мм с шагом 15 см под углом 30° глубиной, равной ширине стены минус 8 см, далее заливаются этим составом до насыщения всех капилляров, часто это проделывается 3 раза. «Аквафин-Ф» превращает находящуюся в стене известь в нерастворимые соединения кремния, которые остаются в капиллярах. Это приводит к сужению капилляров и их закрытию. В результате воздействия второго компонента «Аквафин-Ф» стенки капилляров становятся гидрофобными. Отверстия заделываются специальным раствором «Азокрет-БМ». При толщине стен более 1 м горизонтальные диафрагмы просверливаются с разных сторон стены. В качестве гидрофобизирующего состава используют составы на основе натриевого или калиевого жидкого стекла. При определенном химическом составе кладочного раствора применяют эти составы, иначе кладка может «цвести», т.е. на ней вырастают кристаллы соединений натрия или калия, причем, кладка, пропитанная натриевым жидким стеклом, начинает «цвести» раньше, чем при использовании калиевого жидкого стекла. Многие используют гидрофобизирующие жидкости на основе кремнийорганических продуктов или на основе силиконатов и силиконов.

Работы выполняются в три этапа:

• Удаляется вся старая влажная штукатурка до появления влаги. Затем просверливаются скважины малого диаметра сверлом Д 12-32 мм под углом 30 — 40° в два ряда в шахматном порядке с последующим нагнетанием через пакерующее устройство специальной поропропитывающей силиконовой эмульсии «Kemasol» по всей горизонтальной поверхности стен.
• Разбуривание секущихся горизонтальных скважин диаметром 50 — 80 мм равными заходками с укладкой в образованную щель гидроизоляционного материала с последующей зачеканкой ее безусадочным цементом под давлением (технология была применена при горизонтальной гидроизоляции жилого дома в Москве, работы проводились без отселения жильцов).
• Устройство специальной высушивающей штукатурки «Hidroment» в пределах подвальной и цокольной частей здания.

Применяемые методы дают возможность ликвидировать последствия намокания фундаментных стен: повышенную сырость помещений, образование грибка, выпучивание и шелушение штукатурки и краски, выветривание цементного камня в фундаментных блоках, швах и кирпичной кладке, а также предотвращать образование трещин, пустот и полостей в процессе дальнейшей эксплуатации.

 

Усиление фундаментов и закрепление грунтов при капитальном ремонте зданий выполняют буроинъекционным методом, который разделяется на два способа:

• Разбуривание скважин небольшого диаметра с поверхности земли или из подвала сквозь тело фундамента на заданную глубину (1 — 5 м) и нагнетание в скважину специальных укрепляющих материалов под высоким давлением (от 3 до 400 атм). Материалы, проникая в пустоты, восстанавливают несущую способность старого фундамента. Далее пробуривается сеть скважин в нижележащем грунте и в грунт нагнетается укрепляющий раствор, одновременно уплотняя и пропитывая окружающие грунты, что увеличивает несущую способность фундамента на 10 — 30%. Такое усиление достаточно при утяжелении перекрытий и для постройки мансардного этажа. В случае неудовлетворительного состояния фундамента (выветривания и разрушения его основы) в пробуренные и обработанные укрепляющим раствором скважины устанавливаются арматурные металлические стержни и бетонируются с внутренней стороны по всему периметру здания. Способ экономичен, применяется при относительно небольшом увеличении нагрузки на старый фундамент или возникновении пустот под фундаментом из-за воздействия грунтовых вод.
• Если невозможно изнутри помещения, то применяют усиление фундамента с наружной стороны. Для этого пробуривается несколько наклонных скважин через фундамент, а трещины и пустоты обрабатываются укрепляющими растворами. После твердения укрепляющих растворов производится обработка нижележащих грунтов. Консистенция и рецептура укрепляющих растворов подбирается в лаборатории на каждом конкретном объекте, исходя из фильтрационных и физико-механических характеристик грунтов. Способ заключается в бурении скважин через старый фундамент для создания дополнительного фундамента в виде буронабивных свай среднего и большого диаметров от 100 до 300 мм, которые имеют глубину 5 — 20 м. Можно бурить скважины рядом со старым фундаментом, армировать скважины и заполнить их бетонным раствором. Способ дорогой, применяется при значительном увеличении нагрузок на старый фундамент. В случае необходимости, когда требуется увеличение ширины фундамента, вплотную к ним выполняется новая бетонная стена с анкерным креплением.

 

Укрепление фундаментов и закрепление грунтов противофильтровыми завесами и химическое закрепление грунтов осуществляют инъекционными составами. Составы подбираются с учетом проницаемости грунтов, их фракционного состава, коэффициента фильтрации, требований по прочности и водонепроницаемости. В соответствии с этим материалы можно подразделить на три основные группы:

• низковязкие с длительным временем гелеобразования (Soil, Carbo Stop 7052, PUR H10);
• средней вязкости с регулируемым временем гелеобразования (Cat, Carbo Stop H, PUR H100);
• высокой вязкости с коротким временем гелеобразования (Bevedol WF Bevedan, Bevedol WFA Bevedan, Bevedol WT Bevedan, Devedal S Bevedan). Для этих работ разработан бурильный станок с глубиной бурения: для бурения шнеками диаметром 250 мм — до 10 — 15 м, диаметром 80 мм — до 25 м, а колонковым способом — до 30 м.

Для подачи составов используются механические, электрические и пневматические насосы. Для герметизации швов и трещин применяют низковязкие эластичные составы; для заполнения полостей — вспенивающиеся составы с коэффициентом вспенивания 40 — 60 и временем гелеобразования 0,5 — 30 мин. На третьем этапе инъекционные сваи с заполнением низковязким пенополиуретаном.

 

Листовая гидроизоляция выполняется из стальных или пластмассовых листов толщиной 2 — 8 мм. Металлическая гидроизоляция применяется при больших гидростатических напорах. Выполняется как снаружи, так и изнутри помещения. К защищаемой поверхности листы крепят с помощью анкеров. Для предохранения от коррозии листы группируют и окрашивают в два слоя антикоррозийными составами. Листы могут быть из латуни, меди, алюминия и нержавеющей стали.

Стальные листы очищают от ржавчины, рихтуют и размечают. Для закрепления листов применяют закладные детали (анкеры с опорами из листовой стали или проката), устанавливаемые в изолируемой конструкции, или анкеры, привариваемые к стальному листу. В продольном направлении листы соединяются сварными швами на подкладках из уголков или внахлестку с перекрытием на 25±5 мм, а в поперечном направлении только внахлестку. Сварочные и монтажные работы следует выполнять по указаниям нормативных документов. При использовании гидроизоляции из стальных листов в качестве опалубки железобетонных конструкций они должны быть усилены для обеспечения необходимой жесткости при проведении работ. Сварные оболочки из стальных листов, применяемые в качестве гидроизоляции бетонных приямков, должны устанавливаться на слой цементного раствора с одновременным вибрированием. Сварные швы должны быть проверены на плотность для бетонирования элементов сооружения и до заполнения раствором зазоров между изолируемой поверхностью и гидроизоляцией. Проверка герметичности сварных швов должна производиться при давлении, превышающем рабочее гидростатическое в 1,5 раза. Зазор между изолируемой поверхностью и стальными листами гидроизоляции следует заполнять цементным раствором путем нагнетания его под давлением, указанным в проекте, но не более 0,5 атм. Нагнетание раствора производят через патрубки, вваренные в стальные листы гидроизоляции. После окончания рабочего и контрольного нагнетания патрубки завариваются. Гидроизоляция стыков в сборных обделках подземных сооружений должна производиться после контрольного нагнетания цементного раствора за обделку. Канавки стыков элементов обделки должны очищаться с помощью пескоструйного аппарата, продуваться сжатым воздухом, промываться водой и заполняться мастиками или начеканиваться пастами в соответствии с указаниями проекта. Гидроизоляцию болтовых соединений, отверстий и пробок в сборных обделках при отсутствии указаний в проекте следует выполнять с помощью асбестобитумных сферических шайб, устанавливаемых под головки болтов и гайки. Степень затяжки болтов должна обеспечивать водонепроницаемость болтовых отверстий. Болты и зенковки болтовых отверстий должны предварительно очищаться и окрашиваться битумным лаком.

Полимерная гидроизоляция применяется в агрессивных средах. В качестве изоляции используют поливинилхлоридные листы PVC, полиэтиленовые листы низкого и высокого давления фирм NSC, GSE, ULTRAPLY+, Фатрафол, Синтофойл, Алькорплан, Сика, Протай. Гидроизоляция «Гидропласт» изготавливается из листов шириной 1,2; 1,45; 1,5 м, толщиной 7, 8, 11, 19, 21, 26 мм экструзионных марок полиэтилена низкого давления с температурой эксплуатации от -40 до +70°С со сроком службы 25 лет. Полиэтиленовые пленки DURA SEAL рекомендуются для конструкций подземных сооружений с радиоактивными отходами.

Листовые полимерные материалы из стабилизированного полиэтилена с анкерными ребрами применяют для изготовления сборных и сборно-монолитных конструкций подземных сооружений, при этом лучшее качество облицовки достигается при горизонтальном расположении листа, ребрами вверх, во время формования изделий. При возведении сооружений гидроизоляцию располагают со стороны гидростатического напора.

Основанием под горизонтальную гидроизоляцию из полиэтиленовых листов с анкерными ребрами, обращенными вверх, должна служить ровная песчаная подсыпка толщиной 50 мм. По этому основанию укладываются и свариваются между собой полиэтиленовые листы и по ним выполняется защитная стяжка из цементного раствора марки 100 толщиной 30  — 50 мм, по которой выполняется конструкция пола (днища). При сборном варианте днища защитная цементная стяжка может быть заменена бетонной подготовкой. На гидроизолируемых участках небольшой ширины до 2 м и не подвергающихся воздействию гидростатического напора допускается втапливание анкерных ребер полиэтиленовых листов в свежеуложенный слой раствора. Для защиты от повреждения необходимо выполнять стяжку из цементного раствора марки 100 толщиной не менее 30 мм. Для обеспечения непрерывности гидроизоляции по всем стыкам между сборными и сборно-монолитными конструкциями осуществляется приварка накладок из полимерных материалов, идентичных применяемым на сборных изделиях. Необходимо соединять путем сварки сопряжения смежных защищаемых поверхностей. Для сварки полимерных листов в качестве присадочного материала следует применять сварочный прут из материалов тех же марок, что и основные листы.

Технологические приемы укладки термопластичных материалов выполняют в следующей последовательности:

• раскатывают несколько рулонов мембраны на предварительно подготовленное основание с нахлестом 60 мм и оставляют на 30 мин. Мембрану можно укладывать по твердому ровному основанию или по утеплителю из пенопласта или полиуретана; по неровной (грубой) поверхности предварительно укладывают разделительный слой нетканого материала - геотекстиль;
• используя рекомендуемое сварочное оборудование, выполняют стык соединенных полотнищ с шириной сварного шва не менее 40 мм в зонах примыканий, на криволинейных участках, где невозможно или затруднительно использование автоматического сварного оборудования, выполняют сварку с использованием ручного оборудования.

При сварке горячим воздухом чистые поверхности, предназначенные для сварки, доводят до пластичного состояния с помощью горячего воздуха и сваривают под давлением с помощью прикатного ролика. Соединение может переносить нагрузки сразу после остывания. Нахлест между мембранами должен составлять не менее 5 см, сварной шов должен быть минимум 2 см в ширину.

Сварочные работы должны проводиться квалифицированным персоналом. При слишком высокой температуре горячего воздуха возникает опасность коксования, что ухудшает качество сварки. Поэтому для лучшего контроля и поддержания нужной скорости сварки гидроизоляционные мембраны, где возможно, выпускают светлых цветов. Коксование определяется легким изменением окраски края шва, которое указывает на слишком высокую температуру и низкую скорость сварки или и то, и другое. Если температура сварки, напротив, слишком низкая и/или скорость сварки слишком высокая, размягчение мембраны недостаточно. Соединение материала не происходит вообще или происходит в недостаточной степени.

Во избежание сморщивания материала рулон раскатывают по всей длине. Фиксатор и шайбу крепят на каждом углу с одной стороны мембраны. Материал натягивают к противоположной стороне и крепят оставшимися двумя фиксаторами. Это способствует плотному удержанию листа во время процесса плавки.

После механического крепления первого листа кладут второй по ширине нахлеста (130 мм для материала шириной 1 м и 140 мм для материала шириной 2 м). Затем поднимают и загибают край материала, который находится ближе всего к катающему колесу. После этого устанавливают 40-миллиметровую насадку и включают электродвигатель.

Насадку снимают после того, как механизм достигнет края последнего рулона, и до того, как он встретит на своем пути какое-либо препятствие на участке шва.

Разогревают аппарат для сварки горячим воздухом (примерно 4 — 5 мин) и круглым или плоским соплом проваривают мембраны с внутренней стороны точечным способом. Производят сварку переднего края, равномерно и непрерывно ведя аппарат. Сварной шов должен быть минимум 20 мм в ширину. Поверхности, доведенные до пластичного состояния, плотно прижимают друг к другу прикатным роликом. Температура сварки подобрана верно, если расплавленный материал под давлением прикатного ролика начинает проступать по краю шва, и край мембраны не изменяет цвет.

Монтаж листовой гидроизоляции

Гидроизоляцию из полимерных пленок и листов монтируют с помощью дюбелей и прижимных планок. Листы гидроизоляции можно наклеивать на мастиках или клеях, а стыки соединяют сваркой токами высокой частоты, горячим воздухом или контактным теплом. Температура сварки для листов полистирола и полиэтилена 140 — 160°С, поливинилхлорида 130 — 150°С, полиамида 160 — 220°С, полиметилметакрилата 200 — 240°С, полипропилена 260 — 280°С. Во избежание повреждения изоляции ее целесообразно размещать между слоями толя, рубероида, пергамина. Полимерные термопластичные листы плохо соединяются с бетонной вертикальной поверхностью, поэтому полимерные листы механически заанкеривают в бетон. Методом экструзии изготавливают профильные облицовки из полиэтилена и полипропилена с ребрами , имеющими цилиндрическую головку.

 

Отделка железобетонных изделий профилированным пленочным материалом: 1 — профилированный пленочный материал; 2 — железобетонное изделие

Облицовка выпускается в виде рукавов, которые затем разрезают на листы. Используя свойство полиэтилена и полипропилена свариваться при повышенных температурах, швы между листами заваривают. Монтаж листов из нержавеющей стали осуществляется сваркой в среде аргона.

Технические характеристики листовых полиэтиленовых материалов

Внутренний диаметр рукава, мм	Число ребер, шт.	Ширина соответствующего листа, мм	Масса 1 м при нормальных размерах, кг	Длина листа, м	Масса рулона, кг
150	12	471	0,72	50	36
200	16	628	0,96	50	48
300	24	942	1,44	50	72
400	32	1256	1,92	40	77
500	40	1570	2,4	40	96
600	48	1884	2,88	35	100
700	56	1998	2,36	30	100
800	64	2512	3,84	30	115
900	72	2826	4,32	30	130
1000	80	3140	4,8	20	144

Требования к готовым гидроизоляционным покрытиям

Технические требования	Контроль (метод, объем, вид регистрации)
Прочность сцепления с основанием и между собой гидроизоляционного ковра из рулонных материалов по сплошной мастичной клеящей прослойке эмульсионных составов с основанием не менее 0,5 МПа	Измерительный, 5 измерений на 120-150 м2 поверхности покрытия (при простукивании не должен изменяться характер звука); при разрыве приклеенных материалов не должны наблюдаться отслоения по мастике (разрыв должен происходить внутри рулонного полотнища), акт приемки
Теплостойкость и составы мастик для приклейки рулонных материалов, а также прочность и составы клеящей прослойки должны соответствовать проектным. Отступления от проекта 5%	Технический осмотр; акт приемки
Пузыри, вздутия, воздушные мешки, разрывы, вмятины, проколы, губчатое строение, потеки и наплывы на поверхности покрытия гидроизоляции не допускаются	Технический осмотр; акт приемки
Увеличение влажности оснований, промежуточных элементов не более 5%	Измерительный, 5 измерений на 50-70 м2 поверхности покрытия или на отдельных участках меньшей площади в местах, выявленных визуальным осмотром, акт приемки
При приемке готовой гидроизоляции необходимо проверить качество заполнения стыков и отверстий в сооружениях из сборных элементов уплотняющими материалами. Отступления от проекта не допускаются	Технический осмотр; акт приемки

Литая гидроизоляция используется для заполнения щелей между защищаемой поверхностью и прижимной стенкой, а также для заливки полостей, температурно-усадочных швов и при восстановительных работах. Представляет собой сплошной водонепроницаемый слой, образованный разливом, разравниванием, поярусной заливкой растворов и мастик в щель между поверхностью сооружения и ограждением. В зависимости от температуры материала различают горячую асфальтовую или асфальто-полимерную и холодную гидроизоляции.

Используется горячий битум, пек, асфальтовый раствор (асфальтобетон). Швы между конструкциями заполняют различными герметиками и профильными эластичными элементами. Герметики изготавливают из самовулканизирующихся композиций или композиций, включающих в себя асфальтовые и битумно-полимерные мастики. Профильные элементы выполняют из пластических масс или полосовой пленки стеклопластиков и пропитанных нефтяными битумами рулонных материалов. Мастики и растворы при использовании должны быть жидкотекучими, а затем затвердевать и создавать водонепроницаемый слой.

Литая гидроизоляция может быть армирована металлической сеткой или стеклотканью. На горизонтальных поверхностях литая гидроизоляция выполняется только на жестком монолитном основании и состоит из 1 — 2-х слоев и защищается стяжкой из цементно-песчаного раствора толщиной 30 мм. Толщина каждого слоя литой изоляции должна быть: для растворов - не менее 12 мм, для мастик — не менее 5 мм. Состав мастик принимается по ГОСТ 9128-84*; литые асфальтовые растворы; полимерные растворы. Литую гидроизоляцию лучше применять на горизонтальных поверхностях, на вертикальных - она очень трудоемка и сложна. Технологическая последовательность выполнения литой гидроизоляции: сначала поверхность очищают от пыли и песка, выравнивают и сушат, используя инфракрасное излучение, горячий воздух, газопламенные горелки; на высушенную поверхность наносят грунтовочный слой из разжиженного битума; затем монтируют защитное ограждение, которое устанавливают на расстоянии 30 — 50 мм от защищаемой поверхности. Образовавшуюся полость заливают мастикой, имеющей температуру не менее 140°С. Для заполнения стыков битумными и битумно-полимерными материалами применяют заливщики швов типа МБ-16, а при малых объемах работ — прицепные передвижные котлы.

Перед заливкой составы разогревают в котлах до температуры не выше 1800°С. Изоляцию вертикальных поверхностей выполняют ярусами высотой 20 — 40 см. На рабочее место асфальтовый раствор подают в специальных емкостях краном или подъемником. По горизонтальной поверхности литую гидроизоляцию выполняют путем разлива горячей мастики. Разлитую горячую мастику разравнивают скребками. Перед началом заливки следующего участка кромки соединяемых участков на ширину 10 — 15 см разогревают форсунками или инфракрасными излучателями. При использовании двухкомпонентных мастик следят за точностью дозировки составляющих и тщательностью перемешивания, заполняют швы быстро, так как вязкость приготовленной смеси интенсивно увеличивается. Двухкомпонентные мастики применяют для устройства герметичных уплотнений профильными элементами. В этом случае в заполняемое пространство кроме герметика укладывают жгут, смазанный антиадгезионным составом. Смазка обеспечивает надежную работу герметика при изменении температуры окружающей среды.

Технические характеристики резинобитумных мастик

Температура размягчения по КиШ, °С	80±5
Адгезионная прочность к бетону, МПа:
при +20°С	0,8
при -20°С	2,4
Прочность на растяжение, МПа:
при +20°С	0,8
при -20°С	2,2
Предельно относительное удлинение, %:
при +20°С	200
при -20°С	50
Температура применения, °С	160 — 180

Основная задача материалов для гидроизоляции и пароизоляции — поддерживать требуемый режим работы подкровельной теплоизоляции. Им отводятся две функции. Во-первых, препятствовать проникновению в теплоизоляционный материал влаги, которая, как известно, резко снижает его теплоизолирующие свойства, а в ряде случаев ведёт к его прогрессирующему разрушению. Во-вторых, как неотъемлемая часть вентиляционной системы кровли, эти материалы участвуют в предотвращении накопления в теплоизоляционном материале влаги, облегчая выход наружу её паров.

Гидроизоляционные и пароизоляционные материалы представляют собой материалы плёночного типа. Гидроизоляционные плёнки необходимо применять прежде всего при устройстве скатных крыш с покрытиями, не образующими сплошной ковёр (все виды черепицы, металлические кровли, шифер). Фактически они являются вторым рубежом защиты теплоизоляционного слоя от наружной влаги (снег, капли воды, конденсат), которая может проникать под кровельное покрытие при экстремальных погодных условиях (сильный ветер или косой ливень).

Пароизоляционные плёнки необходимы при устройстве как плоских, так и скатных крыш с любыми видами покрытий. Их функция — защитить теплоизоляционный слой от проникновения водяных паров, образующихся во внутренних помещениях в результате жизнедеятельности людей (приготовление пищи, стирка, купания, мытьё пола и т.п.) и поднимающихся к кровле посредством диффузии и конвекционного переноса.

До сих пор безоговорочным лидером на рынке гидроизоляционных и пароизоляционных материалов остаётся пергамин. Хотя наметившаяся в последние годы тенденция к отказу от применения пергамина в пользу более дорогих, но зато и более качественных материалов видна достаточно хорошо. Это связано с тем, что пергамин не отвечает современным требованиям по наиболее важным параметрам, таким как срок службы, прочностные характеристики, гидроизоляционные и пароизоляционные свойства, а также экологичность.

Поэтому не будем уделять внимание пергамину и другим материалам на основе строительного картона, а дадим информацию о современных материалах плёночного типа.

Разделение подкровельных плёнок на гидроизоляционные и пароизоляционные достаточно условно. Очень часто пароизоляционные плёнки с успехом используют для подкровельной гидроизоляции, и наоборот, целый ряд плёнок, предназначенных для гидроизоляции, служат в качестве паронепроницаемых барьеров.

Поэтому введём для удобства несколько иную классификацию и разделим плёнки на следующие три вида: полиэтиленовые плёнки, полипропиленовые плёнки и нетканые «дышащие» мембраны. Первый тип плёнок применяется в качестве как паро-, так и гидроизоляции, плёнки второго типа — преимущественно для гидроизоляции, а плёнки третьего типа — исключительно в качестве гидроизоляционных материалов.

Полиэтиленовые плёнки

Полиэтиленовые плёнки, используемые для подкровельной гидро- и пароизоляции всегда армируются специальной арматурной сеткой или тканью, что придаёт прочность материалу. Армированные полиэтиленовые плёнки делятся на два типа — перфорированные и неперфорированные. Часто после названия плёнки стоит цифра, обозначающая в граммах вес одного квадратного метра.

Считается, что перфорированные плёнки предназначены для гидроизоляции, а неперфорированные — для пароизоляции. Это связано с тем, что перфорированные плёнки за счет редких микроотверстий имеют более высокую степень паропроницаемости (S d =1...2 м), по сравнению с неперфорированными материалами (S d =40...80 м). Хотя при этом паропроницаемость перфорированных плёнок намного меньше необходимой.

Поэтому преимущество перфорированных плёнок перед неперфорированными материалами при их использовании в качестве подкровельной гидроизоляции не очень значительно. И в том, и в другом случае необходим вентиляционный зазор над поверхностью утеплителя. К тому же перфорированные плёнки, как материал одностороннего применения, создают определённые неудобства в работе, в частности связанные с образованием большого количества отходов. Поэтому строители довольно часто отказываются от перфорированных плёнок, применяя в качестве гидроизоляционного слоя неперфорированные.

Следует упомянуть, что помимо обычных армированных полиэтиленовых плёнок в качестве пароизоляции применяются специальные армированные полиэтиленовые материалы, с внутренней стороны ламинированные алюминиевой фольгой (плёнки с отражающим слоем). Пароизоляционные свойства таких плёнок слишком высоки для помещений с нормальным температурно-влажностным режимом (S d =200 м). Однако подобные плёнки незаменимы для пароизоляции в покрытиях жарких или очень влажных помещений, таких как ванны, кухни, сауны, бассейны и т.д.

Что касается западных стран, то там уже достаточно давно ограничились применением полиэтиленовых плёнок в качестве паронепроницаемых барьеров. Для целей гидроизоляции их используют, в основном, лишь в холодных чердачных крышах. Для гидроизоляции тёплых крыш гораздо чаще применяют более совершенные плёнки из полипропилена и нетканые «дышащие» мембраны.

Полипропиленовые плёнки

Преимуществами армированных полипропиленовых плёнок являются существенно более высокая (по сравнению с плёнками из полиэтилена) прочность — около 10 кПа, а также высокая стойкость к ультрафиолетовому излучению. Благодаря этому полипропиленовые плёнки при необходимости способны в течение 12 месяцев защищать конструкции зданий от дождя и снега в период монтажа кровельного покрытия.

Полипропиленовые плёнки известны на российском рынке достаточно давно, благодаря тому, что с начала 90-х годов её завозили из Финляндии вместе с остальными комплектующими как «доборный» материал к кровле из металлочерепицы.

Эксплуатация тёплых крыш показала, что на обращённой к теплоизоляции поверхности гидроизоляционных плёнок (как полиэтиленовых, так и полипропиленовых) часто образуется конденсат, нарушающий температурно-влажностный режим кровли. Во избежание этого на одну из сторон армированных полипропиленовых плёнок стали «накатывать» специальный антиконденсатный слой из вискозного волокна с целлюлозой. Антиконденсатный слой способен впитывать и удерживать влагу, причём его впитывающая способность настолько велика, что в критических условиях он способен вобрать в себя всю образующуюся влагу, не допуская при этом образования капель. После того, как условия конденсации исчезают, антиконденсатный слой быстро высыхает в воздушном потоке.

Очевидно, что антиконденсатные плёнки имеют одностороннее применение: глянцевой поверхностью вверх, а шероховатым антиконденсатным слоем вниз. Между теплоизоляцией и плёнкой обязателен вентиляционный зазор. Благодаря тому, что данный материал имеет высокую степень паронепроницаемости (S d =50...100 м), его часто используют не только в качестве гидроизоляции, но и пароизоляции. В настоящее время в развитых странах полипропиленовые плёнки как с антиконденсатным слоем, так и без него распространены наиболее широко. Причиной этого является их умеренная цена и, как уже говорилось, хорошие прочностные характеристики.

Диффузионные («дышащие») мембраны

Мембранами принято называть «дышащие» плёнки, т.е. плёнки, обеспечивающие защиту от проникновения атмосферной влаги, оставаясь в то же время практически прозрачными для выхода изнутри водяных паров. Высокая паропроницаемость (Sd < 0,05 м ) достигается благодаря особой микроструктуре мембран, представляющих собой нетканые материалы из синтетических волокон.

Мембраны обязаны своим появлением резкому ужесточению норм по теплосбережению строительных конструкций в западных странах. Сегодня в связи с принятием аналогичных норм по теплосбережению в нашей стране ( СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» ) «дышащие» мембраны стали широко применяться и у нас.

Неоспоримым преимуществом «дышащих» мембран является то, что только они позволяют наиболее рационально использовать для теплоизоляции всё пространство между стропил. «Дышащие» мембраны в отличие от всех других видов плёнок укладывают непосредственно на теплоизоляционный материал, поэтому их применение позволяет отказаться от вентиляционного зазора, который «съедает» до 50% пространства, предназначенного для утепления крыши.

Например, если высота стропил в поперечном сечении составляет 150 мм, то при применении «недышащих» плёнок толщина утеплителя, который можно уложить между стропил, составляет около 80 мм . По современным требованиям это почти в два раза меньше нормы ( 150 мм - 80 мм = 70 мм — это минимальный вентиляционный зазор (включая минимум 20 мм на «провис» плёнки), который необходимо оставить на проветривание утеплителя). Применение «дышащей» мембраны создаёт дополнительное пространство для теплоизоляции, позволяя уложить утеплитель толщиной, равной высоте стропил (в нашем примере это 150 мм ), что, как правило, отвечает современным нормам по теплосбережению.

«Дышащие» мембраны особенно широко применяются в мансардном строительстве. Их использование является оптимальным при переоборудовании холодного чердака в мансардное помещение, без замены существующей стропильной конструкции.

На нашем рынке присутствуют несколько видов подкровельных «дышащих» мембран. Некоторые из них:

TYVEK Soft — DuPont (Люксембург);

ЮТАВЕК — JUTA (Чехия);

ДИФОРОЛЛ — BRAAS (Германия).

ДИФОРОЛЛ и ЮТАВЕК — мембраны одностороннего применения, т.е. укладывать их можно только определённой стороной вниз. Tyvek (Тайвек) — мембрана двустороннего применения, т.е. укладывать её на утеплитель допустимо любой стороной.

У этих мембран есть только один недостаток — более высокая цена. Правда разница в цене между «дышащей» мембраной и другими видами плёнок составляет «каплю в море» по сравнению с затратами на всю крышу и, тем более, по сравнению с общими затратами на всё здание.

Развитие современного индустриального строительства связано с созданием и повышением качества теплоизоляционных материалов. При этом наибольший интерес представляют теплоизоляционные материалы на минеральной основе, не подверженные гниению, достаточно огнестойкие и более долговечные, чем материалы из растительного волокна.

В настоящее время номенклатура выпускаемых теплоизоляционных материалов насчитывает более 25 наименований, из них решающее значение имеют изделия и материалы на основе минерального сырья — горных пород, шлаков, стекла и асбеста.

Минеральная вата и изделия на её основе

Минвата представляет собой теплоизоляционный материал, получаемый из расплава горных пород или металлургических шлаков и состоящий из стекловидных волокон и различных неволокнистых включений в виде капель силикатного расплава и микроскопических обломков волокон. Длина волокон минеральной ваты в зависимости от способа производства бывает от 2 до 60 мм, в массе должно содержаться до 80—90% тонкого волокна диаметром менее 7 мкм. В зависимости от величины объёмной массы минеральную вату выпускают трёх марок — 75, 100 и 125. Коэффициент теплопроводности при средней температуре 25±5°С равен соответственно 0,042, 0,044 и 0,047 Вт/м-°С, при температуре 100°С — 0,058, 0,059 и 0,060 Вт/м-°С, влажность — не более 2%.

Минеральная вата прочно занимает ведущее положение среди теплоизоляционных материалов из неорганического сырья. Это обусловлено неограниченностью сырьевых запасов, простотой производства, высокой морозостойкостью, малой гигроскопичностью и небольшой стоимостью; её можно применять для изготовления теплоизоляционных изделий и теплоизоляции при температуре изолируемых поверхностей от -200 до + 600° С. Вместе с тем следует отметить, что применение рыхлой минеральной ваты для тепловой изоляции затруднено присущими ей специфическими недостатками. При перевозках и хранении вата уплотняется и комкуется, часть волокон ломается и превращается в пыль; в конструкциях рыхлая вата должна быть защищена от механических воздействий, её укладка требует больших трудозатрат. Перечисленные недостатки рыхлой минеральной ваты частично или полностью устраняются при переработке её в различные минераловатные изделия.

На основе минерального сырья производят минераловатные маты, полужёсткие и жёсткие плиты, а также скорлупы, сегменты, цилиндры и другие изделия. Теплоизоляционные маты на основе минерального волокна предназначены для тепловой изоляции строительных конструкций, промышленного оборудования и трубопроводов тепловых сетей. Отечественная промышленность производит несколько видов минераловатных матов. Маты минераловатные прошивные применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 400° С. Изготавливают их следующим образом: слои минеральной ваты из камеры осаждения сначала подают транспортёром в камеру охлаждения, где минераловатный ковёр уплотняется до заданной толщины и одновременно через него просасывается холодный воздух. Охлаждённый ковёр затем направляют на прошивочную машину, прошивают нитями с помощью специальных игл. На этом же станке при помощи дисковых ножей осуществляют продольную разрезку ковра, после чего разрезанные на заданные размеры маты поступают на рулоноукладчик, а затем на упаковку.

Схема теплоизоляции с применением минераловатных блоков

 

Маты прошивные минераловатные изготовляют длиной 2000, шириной 900-1300 и толщиной 60 мм. По объёмной массе в сухом состоянии выпускают маты М 150, коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии — не более 0,046 Вт/м-°С. Маты минераловатные прошивные на металлической сетке используют для изоляции при температуре до 600°С. Изготавливают их из фильерной ваты марки ВФ путём прошивки ковра минеральной ваты на металлической сетке хлопчатобумажными нитками. Маты выпускают размерами 3000x500x50 и 5000х1000х100 мм, объёмной массой 100 кг/м3, коэффициентом теплопроводности при 100°С — 0,05 Вт/м-°С. Минераловатные маты на обкладке из стеклохолста используют для изоляции поверхности с температурой 400°С. Состоят из минеральной ваты, пропитанной маслом и прошитой стекложгутом, прошедшим обработку в мыльном растворе. Эти маты производят объёмной массой 125-175 кг/м3, размером ковра 2000x500х40 мм и коэффициентом теплопроводности при 25± ±5°С — 0,044 Вт/м-°С.

Маты минераловатные на крахмальном связующем с бумажной обкладкой предназначены для теплоизоляции трубопроводов, прокладываемых внутри помещений, и промышленного оборудования с температурой до 150°С. Эти маты выпускают объёмной массой — 100 кг/ м3 и коэффициентом теплопроводности при 25±5°С — 0,044 Вт/м-°С, длиной 1000-2000, шириной 950-2000 и толщиной 40, 50, 60 и 70 мм.

Теплоизоляционные минераловатные полужёсткие плиты на основе минерального волокна применяют в качестве эффективного теплоизоляционного материала в строительных конструкциях, а также для тепловой изоляции промышленного оборудования, трубопроводов и холодильных установок. Полужёсткие плиты производят на фенольном и синтетическом связующих. Полужёсткие минплиты марки ПП на фенольном связующем изготавливают из минерального волокна путём нанесения на него распылением раствора фенолоспиртов с последующей поликонденсацией и охлаждением. Плиты производят объёмной массой до 100 кг/ м3, коэффициентом теплопроводности при 25±5°С — 0,046 Вт/м-°С, размером 1000x500x30 (40; 60) мм.

Полужёсткие плиты марки ППМ на синтетическом связующем вырабатывают из ковра минеральной ваты марки ВФ, пропитанной синтетическим связующим с последующей тепловой обработкой. Их производят объёмной массой 80-100 кг/ м3 и коэффициентом теплопроводности (при 0-100°С) соответственно 0,031 и 0,058 Вт/м-°С.

Теплоизоляционные жёсткие плиты и изделия на основе минерального волокна. Жёсткие минеральные изделия изготовляют в виде плит, скорлуп и полуцилиндров на основе минеральной ваты и какого-либо органического связующего вещества: синтетического и битуминозного. Из синтетических связующих применяют феноло-формальдегидные и карбамидно-формальдегидные, а из битуминозных — битумы высоких марок с температурой размягчения не менее 45-50°С.

Производство жёстких минераловатных изделий состоит из смешивания волокон с вяжущими веществами в виде эмульсии или пасты, формования изделий из полученной массы при некотором уплотнении и тепловой обработке. Формование изделий производят с применением вакуум-прессов вследствие повышенного содержания воды в формовочной массе и недопустимости сильного давления при формовании. Сушку изделий ведут при температуре 110-120°С, но после испарения влаги температуру сушки повышают до 130-140°С. При этом изделия на битумной связке приобретают лучшие физико-механические свойства вследствие образования битумом тонкой расплавленной плёнки, обеспечивающей затем хорошую связь между волокнами.

Жёсткие минераловатные плиты производят нескольких видов. Жёсткие плиты типа СМ 250 на битумном связующем производят мокрым способом формования гидросмеси. Применяют их для теплоизоляции строительных конструкций. Они обладают низкой гигроскопичностью, водостойки и биостойки. Коэффициент теплопроводности 0,042 Вт/м-°С, температура эксплуатации — до 70°С. Плиты выпускают размером 1000х100х60 мм. Жёсткие плиты марки ПЖ на синтетическом связующем применяют в крупнопанельных ограждающих конструкциях, для утепления совмещённых кровель в гражданском и промышленном строительстве. Они отличаются повышенной жёсткостью, малой объёмной массой — до 120 кг/м3, малым коэффициентом теплопроводности — 0,04 Вт/м-°С. Выпускают их размером 1000х500х600 мм.

Жёсткие плиты на бентоколлоидном связующем благодаря высокой отражательной способности особенно эффективны для теплоизоляции объектов с высокой температурой поверхностей (до 600°С). Плиты стойки к воздействию химических и биологических сред, имеют объёмную массу до 150 кг/ м3, коэффициент теплопроводности при температуре 25±5°С — 0,04, а при температуре 270±5°С — 0,11 Вт/м-°С. Выпускают их размером 500 х5000 (50-90) мм.

Цилиндры теплоизоляционные на синтетическом связующем используют для теплоизоляции трубопроводов с температурой от -600 до + 400°С. Производство полуцилиндров осуществляют по непрерывному способу на прессполимеризационной установке, по принципу формования изделий в камерах полимеризации. Полуцилиндры на синтетическом связующем производят объёмной массой до 200 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности — 0,044-0,048 Вт/м-°С.

Стеклянная вата и маты из стекловолокна

Стеклянная вата представляет собой волокнистый теплоизоляционный материал, получаемый из расплавленной стекломассы. Стеклянная вата имеет повышенную химическую стойкость, теплопроводность при 25°С — 0,05 Вт/м-°С, она не горит и не тлеет, объёмная масса в рыхлом состоянии не должна быть более 130 кг/м3. Диаметр волокон стеклянной ваты, применяемой для теплоизоляции, не превышает 21 мкм. Структура ваты должна быть рыхлой — количество прядей, состоящих из параллельно расположенных волокон, не более 20% по массе. Стеклянную вату изготавливают фильерным, дутьевым и штабиковым способами. Стеклянную вату из непрерывного стекловолокна применяют для изготовления теплоизоляционных материалов и изделий и теплоизоляции при температуре изолируемых поверхностей от -200 до +450°С.

Маты и полосы из стеклянной ваты применяют для теплоизоляции плоских поверхностей и трубопроводов при температуре изолируемых поверхностей от -200 до +450° С. Их получают путём прошивки стеклянной ваты, покрытой сверху и снизу слоем проклеенных стеклянных волокон толщиной до 1,5 мм, асбестовыми или кручёнными из стеклянного волокна нитями. Поверхность матов проклеивают 2-5%-ным раствором декстрина или другого клея. Этот слой предохраняет маты и полосы от повреждений. Стеклянные маты выпускают длиной 1000. Изделия из стеклянного волокна применяют для теплоизоляции строительных конструкций холодильников и средств транспорта при температуре от -60 до + 180° С.

В настоящее время наша промышленность производит шесть видов изделий из стеклянного волокна. Это в основном плиты и маты. Маты строительные и технические изготавливают объёмной массой 35 и 50 кг/ м3, длиной 7000-13000, шириной 500-1500 и толщиной 30-80 мм, а плиты полужёсткие строительные и технические — объёмной массой 75 кг/ м3 с размерами 1000х500 (900, 1000, 1500)х30(40, 50, 60, 70, 80) мм. Коэффициент теплопроводности всех изделий в сухом состоянии при температуре 25±5°С должен быть не более 0,045 Вт/м-°С. Производство изделий из стеклянного волокна состоит из следующих операций: смешивания волокна с водорастворимым синтетическим полимером, формования, тепловой обработки, раскроя и упаковки в тару.

Вата из супертонкого стекловолокна, а также изделия на её основе, как хороший тепло-, и звукоизоляционный материал в последние годы находит всё большее применение в строительстве. Физико-технические свойства этих материалов характеризуются следующими показателями: объёмная масса — 25 кг/м3, коэффициент теплопроводности — 0,03 Вт/м° С, температура эксплуатации — от -60 до +450°С, коэффициент звукопоглощения в диапазоне частот 400-2000 Гц составляет 0,65-0,95. Базальтовое супертонкое стекловолокно БСТВ является высококачественным материалом для тепловой изоляции, фильтрации, а также для изготовления теплостойких бумаг, картонов и матов. Этот материал производят с очень малой объёмной массой — 17-25 кг/м3, низким коэффициентом теплопроводности — 0,027-0,037 Вт/м° С, высоким коэффициентом звукопоглощения, который в диапазоне частот 100-4000 Гц составляет 0,15-0,95.

Супертонкое базальтовое волокно можно применять при температуре эксплуатации от -200 до +700°С. Такими же физико-техническими показателями характеризуются маты теплоизоляционные из супертонкого стекловолокна, Звукопоглощающие маты из супертонкого базальтового стекловолокна имеют коэффициент звукопоглощения 0,70-0,95. Пеностекло является хорошим теплоизоляционным высокопористым материалом ячеистого строения. Плиты из пеностекла применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий (для изоляции стен и перекрытий, утепления полов и покрытий промышленных и гражданских зданий), декоративной отделки интерьеров, изоляции поверхностей с температурой эксплуатации до 180°С. Пористость различных видов пеностекла составляет 80-95%, размеры ячеек — 0,25-0,5 мм. Ячейки образованы тонкими стенками, имеют микропористое строение. В результате такого строения пеностекло имеет высокие теплоизоляционные свойства. Коэффициент теплопроводности в зависимости от объёмной массы (150-250 кг/м3) колеблется от 0,058 до 0,12 Вт/м° С. Пеностекло обладает рядом ценных свойств — водостойкостью, несгораемостью, морозостойкостью и высокой прочностью — от 2 до 6 МПа — в зависимости от объёмной массы материала.

Оклеечная гидроизоляция представляет собой сплошной водонепроницаемый ковер рулонных, пленочных гидроизоляционных материалов, наклеиваемых (или наплавляемых, т.е. нагреванием огневыми или инфракрасными форсунками или растворением утолщенных слоев мастики на рулонных материалах) послойно мастиками на огрунтованную поверхность защищаемой конструкции или защитного ограждения. Проектируется только из гнилостойких материалов при больших гидростатических напорах грунтовых вод. Перед выполнением гидроизоляции поверхность выравнивают, очищают и сушат. С поверхности срубают наплывы, выступающую арматуру, заделывают раковины и углубления. Сопряжения гидроизоляционного покрытия с закладными деталями проклеивают армирующей тканью. Деформационные швы уплотняют герметиками. Кирпичную кладку выравнивают путем устройства цементно-песчаной стяжки.

Для оклеечной гидроизоляции применяют битумосодержащие материалы (бризол, изол, гидроизол, гидростеклоизол и др.), битумно-полимерные материалы (мостопласт, мембраны итальянской фирмы «INDEX», изопласт и др.) и полимерные материалы (геомембраны на основе эластомеров, а также кармизол на клее КН-2 на поверхностях с любым уклоном, бернизол и беризол на горизонтальных поверхностях с уклоном не более 10% и др.). Наклейку проводят на битумных, битумно-полимерных, битумно-резиновых, полимерных мастиках. Марки битумов выбирают в зависимости от температурных условий. Во всех случаях температура размягчения битума должна быть на 20 — 25°С выше температуры наружного воздуха. Покрытия наносят в несколько слоев. Сначала на сухую поверхность наносят первый слой битумной мастики толщиной 1 — 1,5 мм, затем раскатывают рулон и закрепляют его, по раскатанной плоскости снова наносят слой мастики и, постепенно разворачивая рулон, проводят его наклейку на поверхность. При многослойной изоляции наклейку последующих слоев выполняют в том же порядке. На горизонтальные и наклонные поверхности длиной более 10 м рулонные материалы наклеивают с помощью специальных приспособлений. На вертикальную поверхность наклейку различных материалов проводят снизу вверх, предварительно рулон должен быть разрезан на куски необходимой длины. Нахлёст одного полотна на другое составляет 15 — 20 см. Кромки наклеенных рулонов прошпаклевывают, а затем наносят отделочный слой мастики толщиной 1 — 1,3 мм.

Оклеечная гидроизоляция по составу применяемых материалов подразделяется на три подгруппы:

• из битумных рулонных материалов: гидростеклоизол, гидроизол — ГОСТ 7415-86, фольгоизол — ГОСТ 20429-84*, рубероид — ГОСТ 10923-93, стеклорубероид — ГОСТ 15879-70*, изол — ГОСТ 10296-79*;
• из битумно-полимерных материалов: армобитэп, экарбит —ТУ 21-27-50-76; бикропласт, изопласт, филизол и др.;
• из полимерных материалов: полиэтиленовая пленка — ГОСТ 10354-82*, поливинилхлоридная пленка — ГОСТ 16272-79*, полипропиленовая пленка — ТУ 38-10264-83, гидробутил — ТУ 21-5744710-507-91, синтетический каучук — этиленпропилендиеновый мономер (искусственная резина) EPDM, «Элон», «Кромэл», «Кровлен».

 

Количество слоёв оклеечной гидроизоляции:

Свойства гидроизоляции	Количество слоев рулонного материала при относительной влажности помещения, %
	менее 60	60-75	свыше 75
Против капиллярной влаги и проступающей воды	3	2	-
Против гидростатического напора:
до 5 м	4	3	2
более 5 м	5	4	3

Оклеечная гидроизоляция не должна подвергаться постоянно действующим сдвигающим и растягивающим нагрузкам. От механических повреждений и оползней она должна быть защищена и зажата защитной конструкцией из бетона, железобетона и кирпича. Если защитную конструкцию сделать невозможно, то оклеечную изоляцию применять не рекомендуется.

Нанесение оклеечной гидроизоляции должно выполняться по СНиП 3.04.01-87 при температуре окружающего воздуха, защитных материалов и защищаемых поверхностей не ниже +10°С, кроме эластомерных материалов типа EPDM и термопластичных материалов типа РУС, НДРЕ. Работа ведется в следующей последовательности:

• нанесение и сушка грунтовок (для битумных материалов — битумные грунтовки, для полимерных материалов — полимерные грунтовки). Сушку первого слоя грунтовок на основе битума следует проводить до отлипа, второго — в течение 1 — 2 ч. Сушку первого слоя грунтовок на синтетических клеях проводить 40 — 60 мин, второго — до отлипа. Сушку полимерных и битумно-полимерных грунтовок — до отлипа;
• послойное наклеивание материала предварительно при отрицательных температурах следует выдержать 20 ч при температуре не менее +15°С; при наклейке на битумной мастике ее слой не должен превышать 3 мм, на клеях — 1 мм. Нахлест полотнищ на битумных материалах должен быть не менее 100 мм. Мастика наносится равномерным сплошным, без пропусков, или полосовым способами. Горячие мастики наносятся на огрунтованное основание непосредственно перед наклейкой полотнищ. Холодные мастики (клеи) следует наносить на основание или полотнища заблаговременно. Между нанесением приклеивающих составов и приклейкой полотнищ необходимо соблюдать технологические перерывы, обеспечивающие прочное сцепление приклеивающих составов с основанием. Каждый слой следует укладывать после отвердения мастик и достижения прочного сцепления с основанием предыдущего слоя. Защитные покрытия из рулонных материалов, наклеенных на битумных составах, должны быть прошпатлеваны битумными мастиками. На горизонтальные покрытия следует наносить слоями толщиной не более 10 мм, на вертикальные — слоями толщиной 2 — 3 мм. Покрытия, подлежащие последующей защите материалами на основе силикатных и цементных составов, должны быть затерты по слою из битумной неостывшей мастики или синтетических смол крупноразмерным кварцевым песком;
• обработка стыков (сварка или склейка);
• сушка (выдержка) оклеечного покрытия. 

 

Полимербетонные, полимеррастворные покрытия

Окрасочная гидроизоляция представляет собой сплошное многослойное (2 — 4 слоя) водонепроницаемое и антикоррозионное для бетонных поверхностей покрытие из пластичных или жидких составов, выполненное окрасочным способом и имеющее общую толщину 3-6 мм. Способ дешев и достаточно механизирован. Углы поворота, сопряжения армируются мешковиной, стеклотканью или стеклосеткой. Прочность при растяжении и сдвиге должна соответствовать раскрытию трещин (деформативности) конструкции. Для конструкций с раскрытием трещин 0,2 мм и более применять окрасочную гидроизоляцию не рекомендуется.

Окрасочную гидроизоляцию следует применять в основном для защиты от капиллярной влаги в дренирующих грунтах (песчаных, галечных, скальных и т.д.). При гидростатическом напоре ее можно применять, если нет деформационных швов и создана возможность периодического осмотра и ремонта гидроизоляции, а напор не будет превышать 2 м. При постоянном обводнении и при наличии агрессивных вод рекомендуется применять композиции на основе эпоксидных смол.

Окрасочная гидроизоляция применяется как внутри помещения, так и с наружной стороны стены, но только со стороны воздействия воды. Перед выполнением гидроизоляции поверхность выравнивают, очищают и сушат. С поверхности срубают наплывы, выступающую арматуру, заделывают раковины и углубления. На поверхности не должно быть загрязнений, потеков раствора, продуктов коррозии. Для их удаления используют стальные щетки, скребки, наждачные круги. Удаляют жировые пятна, используя уайт-спирит или бензин. Протирают ветошью, смоченной в этих жидкостях. Сопряжения гидроизоляционного покрытия с закладными деталями проклеивают армирующей тканью. Деформационные швы уплотняют герметиками. Кирпичную кладку выравнивают путем устройства цементно-песчаной стяжки. Сначала на поверхность наносят грунтовку — горячую или холодную битумную невязкую мастику. Горячие мастики наносят не менее, чем в два слоя кистью или распылителем. Температура мастики в момент нанесения должна быть не менее 160 — 180°С. Битумные, битумно-полимерные и полимерные краски для гидроизоляции и грунтовки наносят на поверхность кистями, валиками, набрызгом или напылением с помощью битумно-краско-нагнетательных установок.

 

Битумные, битумно-полимерные, полимерные и полимерцементные покрытия

По составу исходных материалов различают следующие типы окрасочных покрытий:

Битумные изготавливают в виде растворов битума и пеков, водобитумных и водопековых эмульсий, применяемых как с наполнителями и специальными добавками, так и без них. Работы допускается проводить при температуре от -30 до +60°С. Применяют горячие и холодные битумные мастики. При использовании горячих мастик температура должна быть не ниже -20°С. Состав, число слоев и их толщина определяются по ГОСТ 21.513-83. Работы проводятся в следующей технологической последовательности: нанесение грунтовок, сушка грунтовочных слоев, нанесение при необходимости шпатлевок, сушка шпатлевочных слоев, нанесение окрасочных слоев с их сушкой, выдерживание или термическая обработка покрытий.

Битумные:

• из растворенных и горячих битумов и каменноугольных мастик (предохранять от внешних механических воздействий до достижения температуры окружающего воздуха);
• из битумных эмульсий и паст, асфальтовых эмульсионных мастик. При применении холодных асфальтовых эмульсионных мастик подача и нанесение должны осуществляться агрегатами с винтовыми насосами, обеспечивающими прочность сцепления с основанием не менее 0,4 МПа. При применении эмульсионно-мастичных составов, армированных фибрами стекловолокна, их нанесение должно выполняться агрегатами, обеспечивающими получение фибр одинаковой длины, равномерное распределение в составе и плотность изоляционного покрытия.

Таблица 1. Технические характеристики окрасочных битумных и битумно-полимерных гидроизоляционных покрытий

Показатель	Битумное	Битумно-латексное	Битумно-наиритовое	Битумно-эпоксидное	Битумно-полистирольное
Рекомендуемая толщина, мм	4	5	3	1,3-1,5	1,5-2
Допустимый гидростатический напор грунтовых вод, м	2	8	20	0,8-1,3	2-3
Водопоглощение, %	4,5	3,5	1,6	3-3,2	1,6-1,8
Коэффициент паропроницаемости, 1*10-12 кг (мсПа)	0,24	0,037	0,187	0,08	0,12
Коэффициент диффузии, 1*10-9 см2/с	0,1	1	0,1	1	1
Предел прочности, МПа:
на растяжение	-	0,1	0,4	-	-
на сжатие	0,49	до 0,5	до 0,5	0,5	0,5
на сдвиг	0,1	0,2	0,2-0,1	-	0,1
Адгезия к бетону, МПа	0,8	0,3	0,2	0,9-1	2,6
Адгезия к металлу, МПа	0,6	0,2	0,2	0,7	1,9
Теплостойкость, °С	70-90	70	80	80-95	115
Температура хрупкости, °С	-3	-10	-22	-5	-6
Коэффициент трещино-стойкости	-	0,2	0,3	-	-
Электросопротивление в сухом состоянии, 1*1010 Ом	1	1	10-1000	1	1
Химическая стойкость при воздействии 3%-ного раствора сульфата натрия	0,8	0,8	0,9	0,8	0,9
Наименьшая температура воздуха при производстве работ, °С	5	5	15	15	15
Возможность устройства по влажному основанию	нет	да	да	нет	нет

Битумно-полимерные:

• из битумно-латексных мастик;
• битумно-наиритовых мастик;
• битумно-каучуковых мастик;
• битумно-бутилкаучуковых мастик;
• битумно-полиэтиленовых мастик (табл. 1).

Для большей эластичности, деформативности, трещиностойкости, тепло- и морозостойкости в состав битумных материалов вводят добавки в виде синтетических полимерных материалов, например каучука и каучукоподобных веществ. Окрасочную гидроизоляцию выполняют также составами на основе синтетических смол, в основном эпоксидных, в которые добавляют пластификаторы, растворители, наполнители, отвердители. В ряде случаев их модифицируют, например дегтем или фурфуролом. Эти материалы применяют в виде расплавов, растворов или водоэмульсий, они обладают повышенной деформативной способностью и водостойкостью. Однако гидрозащитные покрытия на их основе более функциональны по сравнению с покрытиями на основе битумных эмульсионных мастик, битумно-полимерные эмульсии наносят пистолетом-распылителем.

Гидроизоляционное покрытие ХТ-7000 состоит из компонентов: лака — раствор хлорсульфированного полиэтилена в толуоле или ксилоле, отвердителя — раствор в толуоле или ксилоле битума (выполняющего функцию наполнителя), сшивающего агента, пластификатора, ингибитора коррозии и антиокислителя. Смешивая все компоненты, получают готовый к применению состав, который наносится на защищаемую поверхность разливом, кистью или безвоздушным распылением, обеспечивающим равномерность формирования защитной пленки на конструкциях различной формы. Состав можно наносить при -20°С на поверхность, не содержащую ледяных корок, и в дальнейшем может эксплуатироваться при температурах от -40 до +100°С. Состав имеет хорошую адгезию к большинству строительных конструктивных материалов: бетону, цементно-песчаной стяжке, ДСП, ДВП, ЦСП, металлу, пенополиуретану, рубероиду, ряду сортов резины, дереву, кирпичной кладке, керамической плитке. За счет адгезии он образует на защищаемой поверхности высокоэластичную водонепроницаемую пленку черного цвета. Впоследствии это покрытие устойчиво к действию воды, кислот, щелочей и слабо взаимодействует с органическими растворителями, маслами и бензином. Наличие ингибитора в составе покрытия ХТ-7000 позволяет эффективно защищать черный металл от коррозии как в атмосферных условиях, так и в объеме электролита, который может содержать высокоагрессивные примеси, такие как минеральные кислоты или сероводород. Нормативная толщина покрытия составляет для обычных условий 0,35 мм, а в агрессивных электролитах — 0,75 — 1,5 мм. Для эффективной защиты требуется не менее трех проходок с промежуточной сушкой слоев. Применение гидроизоляционного состава ХТ-7000 оказывается весьма эффективным средством для гидроизоляции фундаментов, подвалов, подземных сооружений со стороны грунта (тоннели метрополитенов), герметизации стыков, щелей. Хорошие результаты дает применение состава ХТ-7000 для гидроизоляции кирпичной кладки, изделий из гипса и гипсокартона, изделий из волокнистых или стружечных плит (клеят плиты встык), пенополиуретановой теплоизоляции и для защиты древесины от гниения, а также для производства кровельных работ.

Полимерные на основе синтетических каучуков и смол: хлор-каучуковые, бутилкаучуковые, алкидные, полиуретановые, эпоксидные и др. мастики и краски. Толщина слоя не более 3 мм каждый (табл. 3).

Полимерные:

• из синтетических смол. Гидроизоляцию из «Кровлелита» и «Венты» наносить агрегатами высокого давления, обеспечивающими плотность, равномерную толщину покрытия и прочность сцепления с основанием не менее 0,5 МПа. Гидроизоляцию из эпоксидных смол выполняют с помощью агрегатов воздушного распыления в три слоя. Гидроизоляция из однокомпонентного эластичного материала СУ-ДУР наносится на чистую сухую поверхность кистью или валиком с расходом на вертикальные поверхности 0,8 кг/м2, на горизонтальные — 1,5 — 2 кг/м2. Первый слой гидроизоляции состоит из 50% воды и 50% СУ-ДУРа и высыхает за 2 — 3 ч; второй — из 25% воды и 75% СУ-ДУРа и высыхает за 2 — 3 ч, третий слой 100% СУ-ДУР. Каждый слой наносится в противоположном направлении;
• на каучуково-смоляной основе «Гермосил», «Гермокрон» наносятся безвоздушным распылением, кистью или валиком на сухую и чистую поверхность. Технология включает в себя: нанесение праймера, сушку 30 мин, нанесение «Гермокрона» в один или два слоя, промежуточную сушку 1 ч, нанесение праймера для глянцевости, окончательную сушку 24 ч. Двухкомпонентная полиуретановая мастика холодного нанесения «СпецГерметик-502» полимеризируется по всему объему за счет химической реакции двух составляющих, в результате образуется резиноподобный материал с высокой эластичностью и адгезией к основанию. Мастика эффективна при использовании в сложных узлах. «СпецГерметик 103» обеспечивает полную вулканизацию исходного полимера, число не прореагировавших функциональных групп не превышает 0,001%. Свойства приведены в табл. 2.

Таблица 2. Технические характеристики «СпецГерметик 103»

	Мастика "СпецГерметик 502"	Мастика "СпецГерметик 103"	Покрытие "СпецГерметик 104"
Внешний вид	Черная однородная масса	Тиксотропная белая однородная масса
Плотность, кг/л	1,4-1,5	1,3-1,5	1,1-1,3
Время "жизни", ч	3
Условное время полимеризации, ч	24
Содержание летучих веществ, усадка, %	0		15
Адгезия к бетону, МПа	0,8
Относительное удлинение при разрыве, %	300	150	100
Диапазон температур, °С:
нанесения	+5...+30	+5...+30	+5...+30
эксплуатации	-50...+120	-30...+80	-5...+60
Средний расход материала, кг/м2	2,5	2,5	2
Гарантийный срок эксплуатации, лет	8	15	8

Таблица 3. Требования при нанесении полимерных и эмульсионно-мастичных составов

Технические требования	Значение	Контроль (метод, объем, вид регистрации)
Температура при нанесении горячих мастик, °С:		Измерительный, периодический, не менее 4 раз в смену, журнал работ
битумных	160±20
дегтевых	130±10
Толщина слоя мастик при наклейке рулонного ковра, мм:		Измерительный, технический осмотр, не менее 5 измерений на каждые 70-100 м2 в местах, определяемых визуальным осмотром, журнал работ
горячих битумных	2±10%
промежуточных слоев	1,5-10%
холодных битумных	0,8
Толщина одного слоя изоляции, мм:		То же
холодных асфальтовых мастик	7
цементных растворов	10
эмульсий	3
полимерных составов (типа "Кровлелит" и "Вента")	1

из лакокрасочных материалов. Покрытие «Stereofill» формирует защитную пленку, похожую на резину, наносится на битум, оцинкованную сталь, цинк, шифер, применяется для гидроизоляции помещений с повышенной влажностью. Лак-герметик на основе акриловых смол «Concret Syain Sealer» глубоко проникает в поры поверхности, устойчив к солям, кислотам, щелочам, УФ-лучам. Двух-компонентная эпоксидная краска «Темафлоор 50» наносится валиком в бетонных бассейнах.

Полимерцементные (на основе портландцемента, пуццоланового или сульфатостойкого цемента, а также жидкого стекла или синтетического латекса, для полимерцементиых составов применяют цемент, песок, синтетический латекс, жидкое стекло, эмульгатор). Состав ПЦРЭ-40, выпускаемый в Казани, на основе водных дисперсий эпоксидных смол ЭД-20 и ЭД-16.
из цементно-латексных составов (табл. 4).

Таблица 4. Технические характеристики окрасочных полимерцементных гидроизоляционных покрытий

Показатель	Цементно-латексное (каучуко-цементное)	Цементно-поливинил-ацетатное	Цементно-эпоксидноамидное	Цементно-фуриловое
Рекомендуемая толщина, мм	2	4		4-5
Допустимый гидростатический напор грунтовых вод, м	5	10	5
Водопоглощение, %	1-8	7,5	1,1	0,1
Коэффициент диффузии, 1*10-9 см2/с	1		0,1	1
Предел прочности на сжатие, МПа	17,3	5,8	58-60	35-40
Адгезия к бетону, МПа	2,1	1,3	2,9	2,5
Теплостойкость, °С	70	60	80-85	80-90
Температура хрупкости, °С	-20			-
Коэффициент трещиностойкости	0,004	0,02
Химическая стойкость при воздействии 3%-ного раствора сульфата натрия, мм/г	0,8		0,9	0,85
Возможность устройства по влажному основанию	Да		Нет
Биостойкость	Хорошая

Полимерцементные составы наносят на бетонную поверхность влажностью не более 6%, пропустив через краскотерку. Составы, в которые входят органические растворители, а также горячие мастики, наносят на бетонную поверхность, имеющую влажность не более 4%. Составы, приготовленные на основе эмульсий и водных суспензий, можно укладывать на поверхность бетона влажностью 10 — 11%. Если гидроизолирующие материалы наносят гидродинамическим (безвоздушным) распылителем, то расстояние от насадки распылителя до покрываемой поверхности выдерживают постоянным и равным 350 — 400 мм. Распылитель перемещают со скоростью 20 — 25 м/мин при перпендикулярном расположении факела по отношению к защищаемой поверхности. Формирование покрытия после его нанесения выполняют с использованием естественного или искусственного высушивания. При искусственном конвективном высушивании применяют паровые или электрические нагреватели для нагрева воздуха, при терморадиационном — источники инфракрасного излучения.

Органические теплоизоляционные материалы и изделия производят из различного растительного сырья: отходов древесины (стружек, опилок, горбыля и др.), камыша, торфа, очёсов льна, конопли, из шерсти животных, а также на основе полимеров.

Многие органические теплоизоляционные материалы подвержены быстрому загниванию, порче различными насекомыми и способны к возгоранию, поэтому их предварительно подвергают обработке. Поскольку использование органических материалов в качестве засыпок малоэффективно в силу неизбежной осадки и способности к загниванию, последние используют в качестве сырья для изготовления плит. В плитах основной материал почти полностью защищён от увлажнения, а следовательно, и от загнивания, кроме того, в процессе производства плит его подвергают обработке антисептиками и антипиренами, повышающими его долговечность.

Теплоизоляционные материалы и изделия из органического сырья.

Среди большого разнообразия теплоизоляционных изделий из органического сырья наибольший интерес представляют плиты древесноволокнистые, камышитовые, фибролитовые, торфяные, пробковая теплоизоляция натуральная, а также теплоизоляционные пенопласты.

Плиты древесноволокнистые применяют для тепло-, и звукоизоляции ограждающих конструкций. Изготовляют их из распушённой древесины или иных растительных волокон — неделовой древесины, отходов лесоперерабатывающей промышленности, костры, соломы, камыша, хлопчатника. Наибольшее распространение получили древесноволокнистые плиты, получаемые из отходов древесины. Процесс производства изоляционных древесноволокнистых плит состоит из следующих основных операций: дробления и разлома древесного сырья, проклеивания волокнистой массы, формования и термической обработки, Для уменьшения сгораемости древесноволокнистые плиты пропитывают специальными огнезащитными составами-антипиренами, а для придания водостойкости в состав волокнистой массы вводят парафиновые, смоляные, масляные и другие эмульсии.

Изоляционные древесноволокнистые плиты имеют объёмную массу 250 кг/м3, предел прочности на изгиб — 1,2 МПа и коэффициент теплопроводности — не более 0,07 Вт/м-°С, длину 1200-3000, ширину 1200-1600 и толщину 8-25 мм.

Наряду с изоляционными применяют плиты изоляционно-отделочные, имеющие лицевую поверхность, окрашенную пли подготовленную к окраске. Камышитовые плиты, или просто камышит, применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий HI класса, при постройке малоэтажных жилых домов, небольших производственных помещений, в сельскохозяйственном строительстве. Это теплоизоляционный материал, спрессованный из стеблей камыша в виде плит, которые затем скрепляются стальной оцинкованной проволокой. Для изготовления камышитовых плит используются зрелые однолетние стебли обыкновенного тростника. Наилучшими являются стебли диаметром 7-15 мм, так как они хорошо прессуются. Помимо обыкновенного тростника может быть использован камыш озёрный, рогоз и другие растения. Заготовку стеблей этих растений следует делать в осенне-зимний период. Прессование плит осуществляют на специальных прессах. В зависимости от расположения стеблей камыша различают плиты с поперечным (вдоль короткой стороны плиты) и продольным расположением стеблей. По объёмной массе плиты различают трёх марок: 175, 200 и 250 с пределом прочности на изгиб не менее 0,18-0,5 МПа, коэффициентом теплопроводности — 0,06-0,09 МПа, влажностью — не более 18% по массе. Камышитовые плиты производят длиной 2400-2800, шириной 550-1500 и толщиной 30-100мм.

Торфяные теплоизоляционные изделия изготавливают в виде плит, скорлуп и сегментов и используют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий III класса и поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре от -60 до +100°С. Сырьём для их производства служит малоразложившийся верховой торф, имеющий волокнистую структуру, что благоприятствует получению из него качественных изделий путём прессования. Плиты изготавливают размером 1000x500x30 мм путём прессования в металлических формах торфяной массы с добавками (или без них) и с последующей сушкой при температуре 120-150°С. В зависимости от начальной влажности торфяной массы различают два способа изготовления плит: мокрый (влажность 90-95%) и сухой (влажность около 35%). При мокром способе излишняя влага в период прессования отжимается из торфяной массы через мелкие металлические сетки. При сухом способе такие сетки в формы не закладываются.

Торфяные изоляционные плиты по объёмной массе делят на М 170 и 220 кг/ м3 с пределом прочности на изгиб — 0,3 МПа, коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии 0,06 Вт/м-°С, влажностью не более 15%. Цементно-фибролитовые плиты представляют собой теплоизоляционный и теплоизоляционно-конструктивный материал, полученный из затвердевшей смеси портландцемента, воды и древесной шерсти. Древесная шерсть выполняет в фибролите роль армирующего каркаса. По внешнему виду тонкие древесные стружки длиной до 500, шириной 4-7, толщиной 0,25-0,5 мм приготавливают из неделовой древесины хвойных пород на специальных древесношерстяных станках. Шерсть предварительно высушивают, пропитывают минерализаторами (хлористым кальцием, жидким стеклом) и смешивают с цементным тестом по мокрому способу или с цементом по сухому (древесная шерсть посыпается или опыляется цементом) в смесительных машинах различного типа. При этом следят, чтобы древесная шерсть была равномерно покрыта цементом. Формуют плиты двумя способами: прессованием и на конвейерах, где фибролит формуют в виде непрерывно движущейся ленты, которую затем разрезают на отдельные плиты (подобно вибропрокату железобетонных изделий). При прессовании плит удельное давление для теплоизоляционного фибролита принимают до 0,1 МП а, а для конструктивного — до 0,4 МПа. После формования плиты пропаривают в течение 24 ч при температуре 30-35°С. По объёмной массе цементно-фибролитовые плиты делят на М 300, 350, 400 и 500 с пределом прочности при изгибе соответственно не менее 0,4, 0,5, 0,7 и 1,2 МПа, коэффициентом теплопроводности — 0,09-0,15Вт/м-°С, водопоглощением — не более 20%. Длина плит 2000-2400, ширина 500-550, толщина 50, 75, 100 мм.

Фибролитовые плиты на портландцементе применяют в качестве теплоизоляционного, теплоизоляционно-конструктивного и акустического материала для стен, перегородок, перекрытий и покрытий зданий. Фибролитовые плиты получают также формованием и тепловой обработкой (или без неё) органического коротковолокнистого сырья. В качестве такого сырья может быть использована дроблёная станочная стружка или щепа, сечка соломы или камыша, опилки, костра и др. Вторым компонентом при изготовлении фибролитовых плит является портландцемент. Объёмная масса в сухом состоянии составляет 500 кг/ м3, предел прочности при изгибе — не менее 0,7 МПа, коэффициент теплопроводности в сухом состоянии — не более 0,12 Вт/м-°С, влажность — не более 20% по массе. Плиты формуют длиной и шириной 500, 600 и 700 мм, толщиной 50, 60 и 70 мм.

Пробковые теплоизоляционные материалы и изделия (плиты, скорлупы и сегменты) применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, холодильников и поверхностей холодильного оборудования трубопроводов при температуре изолируемых поверхностей от -150 до +70°С, для изоляции корпуса кораблей. Изготавливают их путём прессования измельчённой пробковой крошки, которую получают как отход при производстве закупорочных пробок из коры пробкового дуба или так называемого бархатного дерева, растущего в Дальневосточном крае, в Амурской области и на Сахалине. Пробка вследствие высокой пористости и наличия смолистых веществ является одним из наилучших теплоизоляционных материалов. Из неё изготавливают плиты, скорлупы и сегменты.

Пробковые теплоизоляционные материалы и изделия могут быть изготовлены с добавкой органического связующего (органического клея, желатины, битума, смол и т. п.) и без него. В первом случае пробковую крупу, покрытую тонким слоем органического клеящего вещества, спрессовывают в виде плит, имеющих длину 500-1000, ширину 500 и толщину 20-80 мм. Такие плиты называют «импрегнированными». Во втором случае плиты изготавливают таких же размеров с запрессовкой пробковой крупы под давлением 0,7 МПа, но без связующих добавок, путём термической обработки при температуре 250-300°С. При этом происходит возгонка смолистых веществ, содержащихся в пробке, вследствие чего пробковая крупа спекается в монолитную массу. Плиты, полученные по второму способу, известны под названием «экспанзита». Остывшие после горячего прессования плиты распиливают нa требуемые размеры.

Пробковые теплоизоляционные материалы и изделия по объёмной массе в сухом состоянии делят на М 150-350 с пределом прочности при изгибе соответственно 0,15-0,25 МПа, коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии при температуре 25°С — 0,05-0,09 Вт/м-°С. К положительным свойствам плит следует отнести также то, что они не горят, с трудом тлеют, не подвержены заражению домовым грибком и не разрушаются грызунами. Пробковые материалы упаковывают в клетки объёмом 0,25- 0,5 м3 и хранят в сухом закрытом помещении, а перевозят в крытых вагонах.

Теплоизоляционные пенопласты. Теплоизоляционные материалы на основе полимеров в виде газонаполненных пластмасс и изделий, а также минераловатных и стекловатных изделий производят на полимерном связующем. По физической структуре газонаполненные пластмассы могут быть разделены на три группы: ячеистые или пенистые (пенопласты), пористые (поропласты) и сотовые (сотопласты). Пенопласты и сотопласты на основе полимеров являются не только теплоизоляционным, но и конструктивным материалом. Теплоизоляционные материалы из пластмасс, по виду применяемых для их изготовления полимеров, делят на: полистирольные — пористые пластмассы на основе суспензионного (бисерного) или эмульсионного полистирола; поливинилхлоридные — пористые пластмассы на основе поливинилхлорида; фенольные — пористые пластмассы на основе формальдегида.

Поризация полимеров основана на применении специальных веществ, интенсивно выделяющих газы и вспучивающих размягчённый при нагревании полимер. Такие вспучивающиеся вещества могут быть твёрдыми, жидкими и газообразными. К твёрдым вспенивающим веществам, имеющим наибольшее практическое значение, относятся карбонаты, бикарбонаты натрия и аммония, выделяющие при разложении СО2 и NH3, азодниитрилы, эфиры азодикарбоновой кислоты, выделяющие смесь абиетиновой кислоты с углекислым кальцием, выделяющая СО2. К жидким вспенивающим веществам относятся бензол, легкие фракции бензола, спирт и т. п. К газообразным вспенивающим веществам относятся воздух, азот, углекислый газ, аммиак. Для придания эластичности пористым пластмассам в полимеры вводят пластификаторы: фосфаты, фталаты и др. Пористые и ячеистые пластмассы можно получать двумя способами — прессовым и беспрессовым, При изготовлении пористых пластмасс прессовым способом тонкоизмельчённый порошок полимера с газообразователем и другими добавками спрессовывается под давлением 15-16 МПа, после чего взятую навеску (обычно 2-2,5 кг) вспенивают, в результате чего получают материал ячеистого строения.

При изготовлении пористых пластмасс беспрессовым способом полимер с добавками газообразователя, отвердителя и других компонентов нагревается в формах до соответствующей температуры. От нагревания полимер расплавляется, газообразователь разлагается, и выделяющийся газ вспенивает полимер. Образуется материал ячеистого строения с равномерно распределёнными в нём мелкими порами. Плиты, скорлупы и сегменты из пористых пластмасс применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 70°С. Изделия из пористых пластмасс на суспензионном полистироле по объёмной массе в сухом состоянии делят на М 25 и 35 с пределом прочности на изгиб не менее 0,1-0,2 МПа, коэффициентом теплопроводности — 0,04 Вт/м- °С, влажностью — не более 2% по массе. Такие же изделия на эмульсионном полистироле по объёмной массе имеют М 50-200 предел прочности на изгиб соответственно — не менее 1,0-7,5 МПа, коэффициент теплопроводности — не более 0,04-0,05, влажность — не более 1% по массе. Плиты из пористых пластмасс изготавливают длиной 500-1000, шириной 400-700, толщиной 25-80 мм.

Схема теплоизоляции с применением пенополистерола

Наиболее распространёнными теплоизоляционными материалами из пластмасс являются полистирольный поропласт, Отпора и др. Полистирольный поропласт —отличный утеплитель в слоистых панелях, хорошо сочетающийся с алюминием, асбестоцементом и стеклопластиком. Широко применяется как изоляционный материал в холодильной промышленности, судостроении и вагоностроении для изоляции стен, потолков и крыш в строительстве. Полистирольный поропласт, изготовленный из бисерного (суспензионного) полистирола, представляет собой материал, состоящий из тонкоячеистых сферических частиц, спёкшихся между собой. Между частицами имеются пустоты различных размеров. Наиболее ценными свойствами полистирольного поропласта является его низкая объёмная масса и малый коэффициент теплопроводности. Полистирольный поропласт выпускают в виде плит или различных фасонных изделий. Полистирольный поропласт производят объёмной массой до 60 кг/м3 , прочностью на 10%-ное сжатие — до 0,25 МПа и коэффициентом теплопроводности — 0,03-0,04 Вт/м-°С. Наиболее распространённый размер плит 900x650х100 мм. Поропласт полиуретановый применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 100°С. Получают его из полиэфирных полимеров с введением парообразующих и других добавок.

Полиэфирные полимеры — это большая группа искусственных полимеров, получаемых при помощи конденсации многоатомных спиртов (гликоля, глицерина, пентаэритрита и др.) и главным образом двухосновных кислот — фталевой, малеиновой и др. Для повышения эластичности изготавливаемых изделий во время конденсации многоатомных спиртов и двухосновных кислот приготавливают жирные кислоты или растительные масла. По объёмной массе в сухом состоянии маты из пористого полиуретана делят на М 35 и 50, коэффициент теплопроводности в сухом состоянии — 0,04 Вт/м-°С, влажность — не более 1% по массе. На основе пористого полиуретана выпускают также твёрдые и мягкие плиты объёмной массы 30-150 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности 0,022-0,03 Вт/м-°С. Маты из пористого полиуретана изготавливают в виде плит длиной 2000, шириной 1000, толщиной 30-60 мм. Мипора представляет собой пористый материал, получаемый на основе мочевино-формальдегидного полимера. Сырьём для производства мипоры является мочевино-формальдегидный полимер и 10%-ный раствор сульфопафтеновых кислот (контакт Петрова), а также огнезащитные добавки (раствор фосфорно-кислого аммония 20%-ной концентрации). Мипору применяют для теплоизоляции строительных конструкций промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 70°С.

Для получения мипоры в аппарат с мешалкой загружают водный раствор мочевино-формальдегидного полимера и вспениватель, которые энергично перемешивают. Полученную пену спускают в металлические формы, которые направляют в камеры, где масса при температуре 18-22°С отвердевает за 3-4 ч. Полученные блоки направляют на 60-80 ч в сушила с температурой 30-50оС. Мипору выпускают в виде блоков объёмом не менее 0,005 м3, пределом прочности на сжатие — 0,5-0,7 МПа, удельной ударной вязкостью — 0,4 кГ-см/см2, водопоглощением — 0,11% за 24 ч, коэффициентом теплопроводности — 0,03 Вт/м -°С.

Войлок строительный применяют как прокладочный и теплоизоляционный материал для теплоизоляции отдельных мест конструкций (концов балок в каменных стенах, оконных и дверных коробок в наружных стенах, стыков щитов в сборных домах) и поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 100°С. Войлок используют для подшивки потолков под штукатурку. Войлок изготавливают в виде штучных изделий прямоугольной формы путем сваливания шерсти, отходов шерстеперерабатывающей и меховой промышленности и других производств и противомольной пропитки. Объёмная масса войлока в сухом состоянии — 150 кг/м3, коэффициент теплопроводности в сухом состоянии — 0,048 Вт/м-оС, влажность сухого войлока — не более 20% по массе. Выпускают войлок в виде полос длиной 1000-2000, шириной 500-2000, толщиной 12 мм. Войлок не горит, но способен тлеть, а также способен поглощать влагу.

Применение полимочевины в областях промышленности и строительства:

• Антикоррозионная защита;
• Устройство бесшовных кровельных покрытий;
• Гидроизоляция;
• Защита оборудования от абразивного износа;
• Окраска судов;
• Защита полиуретановой пены;
• Покрытия кузовов грузовиков;
• Изготовление бамперов и молдингов автомобилей;
• Подстилающие покрытия под хранилищами нефтепродуктов;
• Защита трубопроводов.

Промышленность покрытий проделала длинный путь от производства мастик на основе модифицированного битума, каучука и растворителей до современных покрытий на основе полиуретана и полимочевины. За последние 30 лет инженеры-химики создали инновационные полимерные смолы, не содержащие в своём составе растворителей, имеющие высокую прочность и относительное удлинение, быстрое время реакции, высокую износостойкость и способность противостоять воздействию химикатов. Сегодняшние современные покрытия, включая полиуретан и полимочевину, являются самыми перспективными среди наиболее продвинутых развитых смол. Полимочевина, больше чем любое другое покрытие на основе полимерных смол, выделяется в многосторонности применения, прочности и долговечности. Полимочевина — следующий шаг в развитии покрытий.

Материал полимочевины имеет два компонента: многофункциональный предполимер изоцианата и смесь смолы. Смесь смолы - это комбинация сшитых аминами удлинённой цепи. В отличие от полиуретанов, никакие полиэфиры не используются в изготовлении смол полимочевины. Когда материалы смешиваются вместе в оборудовании высокого давления - изоцианаты и аминные составляющие смолы реагируют, получая полимочевину.

Впервые полимочевина была разработана в 1989 Texaco Chemical Co. В первые годы после внедрения в практику полимочевина была отнесена к классу полиуретанов и лишь в последние семь лет была выделена в самостоятельный класс покрытий.

Строители, подрядчики, инженеры и производители нуждаются в быстрореагирующей, нечувствительной к влажности системе покрытия. В их требования входит разнообразие физических свойств, превосходной адгезии, хороший внешний вид, превосходный предел прочности и высокое сопротивление износу. Система покрытий из полимочевины подходит под самые жёсткие требования. Прекрасные физические свойства полимочевины обеспечивают успех её применения.

Физические свойства полимочевины:

• Твёрдость по Шору A: 95
• Твёрдость по Шору D: 50
• Прочность на растяжение (MPa): 14
• Прочность на разрыв (N/mm): 38.2
• Удлинение при разрыве (%): 300
• Время гелеобразования: 4 секунды
• Время отверждения до отлипа: 10 секунд

Быстрое время реакции полимочевины (5—15 секунд) оставляет полиуретан и материалы из эпоксидной смолы далеко позади. Это — автокаталитический полимер. Быстрое время реакции полимочевины позволяет наносимому покрытию не реагировать с влажностью воздуха и влажностью основания, так что материал может быть легко нанесён по холодному или влажному основанию, типа стали, бетона, древесины или полиуретановой пены. Быстрое время реакции — большое преимущество полимочевины. В случае ремонта кровель, окраски судов и т.д. заказчики хотят, чтобы работа была выполнена как можно скорее. Применение быстро реагирующих покрытий из полимочевины позволяет выполнить ремонт в течение нескольких часов, тогда как большинство покрытий из полиуретана или покрытий эпоксидной смолы требуют 24—48 часов до того, как покрытые области могут использоваться по прямому назначению.

Полимочевина часто используется, чтобы защитить поверхность стальных трубопроводов без дорогого оборудования. Нанесение полимочевины осуществляется очень быстро, и труба может почти немедленно быть зарыта в землю. Много трубопроводов во всем мире, включая трубопровод штата Аляска, были покрыты с использованием этой технологии, чтобы ускорить производство и свести затраты на обслуживание трубопроводов к минимуму.

В возможности нанесения на влажное основание полимочевина выигрывает у любого изделия на рынке сегодня. Полиуретаны могут быть чувствительны к высокой влажности воздуха и влажности основания. В результате, изоцианатный компонент будет реагировать с атмосферной влажностью или высокой влажностью основания с выделением углекислого газа и соответствующего вспенивания покрытия. Напротив, полимочевина не реагирует с водой.

Реакция сшивки Компонента А и Компонента B в системе полимочевины настолько быстра, что никакая влажность не может оказать воздействия. Это большое преимущество во влажном климате и в регионах с высокой влажностью.

В целом, покрытия из полимочевины — наиболее универсальная защита для бетона. Покрытия из полимочевины используются для устройства полов, автостоянок, защиты мостов, судовых палуб, для устройства гидроизоляции.

Если основание является сырым или имеет следы обледенения, полимочевина выполнит своё предназначение намного лучше, чем полиуретаны. Многие заказчики и строители были удивлены, когда Texaco показал видеоматериалы о полимочевине, распыляемой по льду и воде, не затрагивая реакцию компонентов. С этой демонстрацией вообще не сталкиваются в реальном применении. Использование любого покрытия по чрезмерно влажному или обледенелому основанию может иметь низкую адгезию.

Сопротивление абразивному воздействию у полимочевины выше, чем у других покрытий, особенно по сравнению с эпоксидными смолами. Из-за высокого относительного удлинения и превосходной прочности покрытия из полимочевины не подвержены образованию трещин.

Благодаря своему молекулярному строению полимочевины лучше сопротивляются высокой температуре, не оседают и поддерживают форму.

При пожаре полимочевины ведут себя намного лучше, чем другие полимерные смолы. Способность к самозатуханию и сопротивление распространению пламени происходит из-за молекулярной структуры полимочевин. Подвергнутый постоянному пламени в течение 20—30 секунд образец полимочевины не будет поддерживать огонь.

Все виды покрытий из полимочевины являются высокоустойчивыми к воздействию различных химических веществ. Растворители, нефтепродукты, масла, щёлочи и разбавленные кислоты не оказывают никакого влияния на покрытия из полимочевины. Полимочевины, сделанные на алифатических предполимерах изоцианата, являются высоко погодоустойчивыми и не теряют блеска и цвета. Ароматические полимочевины под воздействием УФ облучения приобретают матовую поверхность. Изменения в структуре покрытия не происходит. Поэтому для долговременного сохранения внешнего вида необходимо использовать алифатические покрытия.

Защита жилых помещений от постороннего шума — задача, над которой трудятся зодчие со времен возведения первых построек. При этом под шумом понимают любые звуки, раздражающие слуховые органы человека. С физической точки зрения звук — это распространение каким-либо источником механических колебаний в упругой среде (воздухе, металле, дереве и т.п.). В процессе колебаний источник создает пониженное (повышенное) давление, которое распределяется во все стороны. Образующаяся при этом звуковая волна попадает в ухо человека и заставляет колебаться барабанную перепонку, перемещение которой воспринимается мозгом как звук.

Скорость распространения звука зависит от плотности среды и может изменяться в довольно широких пределах. Встречая на своем пути препятствие, звуковая волна может отражаться и преломляться (рис. 1).

Рис. 1. Пути прямой и отраженных звуковых волн.	Рис. 2. Дифракция звуковой волны.

Время запаздывания прихода отраженной волны относительно волны, идущей прямо, называется реверберацией. При прохождении через отверстие (окно, дверь и т.п.) наблюдается явление дифракции звуковой волны, суть которого можно понять из рис. 2.

Встречая на своем пути пористый материал, звуковая волна может поглощаться. Энергия звуковой волны, попадающей на пористую поверхность, частично отражается, а частично рассеивается. И чем больше пор в материале, тем больше рассеивание энергии звуковой волны внутри них. Материалы, рассеивающие внутри себя большую часть энергии, называются поглощающими.

Звук в помещение попадает через двери, окна, стены и потолки. Он проходит через трещины и различные технологические отверстия в ограждающих конструкциях здания. Наиболее распространенные места возможного проникновения звука в жилые помещения дома показаны на рис. 3. Поэтому методику защиты помещения от попадания в него посторонних звуков нужно определять еще на стадии проектирования. Выбирая планировку дома, помещения нужно располагать таким образом, чтобы посторонние шумы оказывали минимальное влияние на уровень комфорта. К примеру, кухню и ванную можно разметить со стороны наиболее вероятного источника шума, мастерскую отнести подальше от жилых комнат или вынести в другое здание. Не рекомендуется со стороны источника повышенного шума устанавливать двери и большие окна. При проектировании перегородок сначала нужно выбрать звукоизоляционный материал с учетом огнестойкости конструкции, определить звуконепроницаемость выбранной конструкции. При выборе звукоизоляции нужно решить следующие вопросы:

• какое ослабление звука нужно получить при минимальном весе и толщине перегородки;
• какова стоимость одного квадратного метра конструкции;
• какие необходимы трудозатраты на установку перегородки.

Массу перегородки можно увеличить за счёт использования дополнительных слоев гипсокартона или штукатурки, но при этом резко возрастает вес и толщина конструкции. Проще и дешевле в полости перегородки заложить маты звукоизоляционного материала, которые, к тому же, будут служить и утеплителем.

Все коммуникационные каналы (воздуховоды, трубы для электрической проводки и сантехники и т.п.) укладывают до зашивки перегородок и герметизации отверстий, за счет этого можно свести к минимуму проникновение шума. При этом проходы для коммуникационных каналов через перегородки следует делать по возможности минимального сечения, а образовавшиеся в процессе монтажа щели герметизировать.

В настоящее время наиболее востребованными в строительной практике являются волокнистые звукопоглотители. Они не только оказались наиболее эффективными с акустической точки зрения в широком частотном диапазоне, но и отвечают возросшим требованиям к дизайну помещений. В волокнистых материалах рассеивание энергии колебания воздуха происходит на нескольких физических уровнях. Во-первых, вследствие вязкости воздуха, а его очень много в межволоконном пространстве, колебание частиц воздуха внутри поглотителя приводит к трению. Во-вторых, происходит трение воздуха о волокна, поверхность которых тоже велика. В-третьих, волокна трутся друг о друга и, наконец, происходит рассеивание энергии из-за трения кристаллов самих волокон. Этим объясняется высокий коэффициент звукопоглощения волокнистых материалов на средних и низких частотах. Для усиления звукопоглощения на низких частотах необходимо увеличить толщину пористого материала или предусмотреть воздушный промежуток между поглотителем и отражающей конструкцией.

Рис. 3. Наиболее вероятные участки проникновения шума и звука.	Рис. 4. Варианты обшивки стен каркасной конструкции: 1 — деревянная обшивка; 2 — пароизоляция; 3 — минеральная вата; 4 — гидроизоляция; 5 — древесно-волокнистая плита; 6 — деревянная облицовка.

Значительно повышают коэффициент звукопоглощения многослойные конструкции, выполненные из материалов, имеющих различные акустические характеристики — плотность, модуль упругости, коэффициент потерь (рис. 4). Во время прохождения звуковой волны через границу сред происходит частичное отражение ее энергии. При этом, чем большая разница в величинах плотности, модуля упругости и коэффициента потерь смежных слоев, тем больше отражение энергии звуковой волны.

Звукоизоляция раздельных перегородок на низких частотах равна звукоизоляции однослойной конструкции с суммарной массой всех элементов. С повышением частоты звукоизоляция усиливается. С точки зрения изоляции наиболее целесообразными являются раздельные перегородки, имеющие плиты одинаковой массы, но различающиеся изгибной жесткостью в несколько раз, например, за счет толщины.

Стеклопластик (БСЭ) — композиционный материал, состоящий из стеклянного наполнителя и синтетического полимерного связующего. Наполнителем служит, в основном, стекловолокно в виде нитей, жгутов (ровингов), стеклоткани, матов, рубленых волокон; связующим — полиэфирные, феноло-формальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические смолы, полиимиды, алифатические полиамиды, поликарбонаты и др.

Для стеклопластика характерно сочетание высоких прочностных, диэлектрических свойств, сравнительно низкой плотности и теплопроводности, высокой атмосферо-, водо-, и химстойкости. Механические свойства стеклопластика определяются преимущественно характеристиками наполнителя и прочностью связи его со связующим, а температуры переработки и эксплуатации — связующим. Наибольшей прочностью и жёсткостью обладают стеклопластики, содержащие ориентированно расположенные непрерывные волокна. Такие стеклопластики подразделяются на однонаправленные и перекрёстные; у первого вида стеклопластика волокна расположены взаимно параллельно, у второго вида стеклопластика — под заданным углом друг к другу, постоянным или переменным по изделию. Изменяя ориентацию волокон, можно в широких пределах регулировать механические свойства стеклопластика.

Стекловолокно (БСЭ) изготавливают из расплавленного стекла в виде элементарных волокон. Непрерывное стекловолокно — диаметром 3-100 мкм и длиной 20 км и более, штапельное стекловолокно — диаметром 0,1-20 мкм и длиной 1-50 см. Непрерывное стекловолокно напоминает нити натурального или искусственного шёлка, штапельное — короткие волокна хлопка или шерсти.

Маты и полосы из стекловолокна. Представляют собой эластичные пластины прямоугольной формы, полученные из нескольких наложенных друг на друга слоёв непрерывного стекловолокна, покрытые с двух сторон стеклотканью или стеклохолстом и скреплённые посредством прошивки хлопчатобумажными или стеклянными нитями. Материал негорючий. Полосы используются для теплоизоляции трубопроводов диаметром до 108 мм, маты — трубопроводов и оборудования диаметром более 108 мм с температурой поверхности от -180 до +450оС.

Изделия теплоизоляционные из штапельного стекловолокна, склеенные синтетическим связующим. Предназначаются для теплоизоляции ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий, печей, трубопроводов, оборудования, аппаратуры, а также различных средств транспорта при температуре изолируемых поверхностей от -60 до +180оС. Могут быть использованы также в звукопоглощающих и звукоизолирующих конструкциях. Относятся к группе трудногорючих материалов. Изделия выпускаются в виде плит и матов.

Изделия теплоизоляционные из штапельного стекловолокна ЦФД. Изготавливаются из волокна, получаемого центробежно-фильерно-дутьевым способом (ЦФД). Предназначаются для теплоизоляции ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий, оборудования, средств транспорта и трубопроводов при температуре изолируемых поверхностей от -60 до +180оС. Стекловолокна скрепляются синтетическим связующим.

Маты и вата из супертонкого стекловолокна без связующего. Предназначаются для термо-, и звукоизоляции различного оборудования трубопроводов всех диаметров и строительных конструкций. Супертонкое стекловолокно диаметром до 3 мкм получается способом раздува, волокна скрепляются между собой силами естественного сцепления.

Стеклохолст. Состоит из хаотически расположенных штапельных стекловолокон, скреплённых между собой синтетическими смолами. Стеклохолст марки ВВ-Т предназначается для теплоизоляции трубопроводов диаметром до 25 мм включительно. Стеклохолст марки ПСХ-Т используется в индивидуальном строительстве жилых помещений, садовых домиков, гаражей и других помещений. Полотна предназначены для звуко-, и теплоизоляции стен, потолков, полов, дверей, крыш, межэтажных перекрытий, а также для теплоизоляции трубопроводов при температуре от -200 до +550оС и других изоляционных целей с обязательным последующим покрытием другими материалами.

Ровинг из стеклянных нитей. Представляет собой материал в виде жгута из стеклянных комплексных нитей, вырабатываемых из алюмоборосиликатного или магнезиально-алюмосиликатного стекла. 

Наружное утепление плоской крыши.  Поверх брусьев несущей конструкции 2 укладывается сплошное основание из панелей 3, на которые кладут теплоизоляционные плиты 5 и придавливают их тротуарными плитками 6 или галькой.

Внутреннее утепление плоской крыши

Теплоизоляция водопроводных труб, 1 — брусок несущей конструкции; 2 — труба водопроводная; 3 — теплоизоляционный материал; 4 — картонная полоса

Утепление скатов крыши, 1 — кровельное покрытие; 2 — стропильная нога; 3 — гидроизоляционный слой; 4, 5 — теплоизоляционные плиты; 6 — планка; 7 — декоративная панель

В большинстве случаев чердачные крыши устраивают холодными, а бесчердачные — теплыми. Это значит, что, если в вашем доме имеется чердачное помещение, которое не является жилым, то скаты утеплять не нужно. Утепляются только полы чердака. Если же чердак или мансарда используются в качестве жилища, тогда по скатам крыши прокладывается теплоизоляционный материал. Плоские крыши (без чердака) или скатные крыши дома, в котором главное жилое помещение расположено непосредственно под крышей и общая архитектура дома не предполагает отдельного чердачного пространства, — такие крыши обязательно теплоизолируют, чтобы не допустить чрезмерной утечки тепла.

Чердачные полы утепляются изнутри чердака. Со скатами дело обстоит сложнее. Если вы находитесь в процессе строительства дома, то теплоизоляционный материал можно уложить поверх обрешетки или же между стропильными ногами со стороны чердачного помещения. Первый способ — более надежный, но во втором случае ваш дом будет быстрее прогреваться и дольше сохранять тепло. С эксплуатируемыми домами возможен лишь один вариант — утепление изнутри.

Для плоских крыш приемлемы оба способа утепления: и наружный, и внутренний. При этом устройство наружной теплоизоляции требует от кровельщика большого профессионализма; внутренняя же прокладка теплоизоляционного материала, который приклеивается к потолку, под силу даже новичку. По ходу теплоизоляционных работ может возникнуть необходимость изолировать водопроводные трубы или водосборник холодной воды, установленный на чердаке. Укладка теплоизоляционных материалов (плит, рулонов, сыпучих утеплителей) не требует особых навыков.

Наиболее удобны в работе минераловатные плиты прямоугольной или клиновидной формы, которые легко укладываются и плотно состыкуются между собой. При укладке рулонов и сыпучего утеплителя необходимо знать несколько профессиональных секретов, чтобы работа лучше спорилась. Минимальная толщина теплоизоляционного материала составляет 25 мм. Для основательного утепления помещения лучше использовать материалы толщиной 100 мм. Важная проблема, которую необходимо продумать до начала укладки теплоизолятора и которую не следует забывать по ходу работы, — это устройство пароизоляционного слоя. В первую очередь это касается утепления скатов.

Пароизоляция обеспечивается, во-первых, зазором между кровельным покрытием и теплоизоляционным слоем, а во-вторых, наличием особого пароизоляционного слоя (полиэтиленовой пленки или фольги). Некоторые теплоизоляционные материалы в готовом виде на внутренней поверхности имеют основание из фольги, специально предназначенное для обеспечения пароизоляции крыши. Слишком большая разница в температуре снаружи здания и внутри него без наличия слоя пароизоляции и вентиляционных отверстий в кровле может привести к образованию сырости в кровельном ковре и под ним. Последствия этого впечатляющи: загнивание несущей конструкции, выпадение росы в теплоизоляционном слое, подтеки на потолке и т.п., то есть преждевременное разрушение здания.

Мероприятия по утеплению крыши и чердачного помещения всегда должны начинаться с инспекции и осмотра несущей конструкции крыши на предмет выявления гнили, плесени, мха, паразитов и отсыревших балок. Если таковые обнаружены, то прежде чем приступать к теплоизоляции, необходимо отремонтировать стропильный каркас, привести его в надлежащий вид. Если вы это не сделаете заранее, то впоследствии при признаках разрушения и протекания крыши, вам придется разбирать недавно уложенные пароизоляционный и теплоизоляционный слои.

Вторая фаза подготовительного этапа состоит из проверки повреждений электрических проводов, проложенных на чердаке. Третий момент касается тех случаев, когда утепляются полы нежилого чердака. Если чердачная перегородка выполнена из пластика, то она вряд ли выдержит дополнительный вес. Поэтому изнутри чердака перпендикулярно затяжкам стропильных ферм нужно прибить фанерные панели или брусья (жерди). Причем концы дополнительных опор не должны свешиваться со стропил.

Итак, когда ремонтные работы закончены, можно приступать к устройству теплоизоляционного слоя.

Наружное утепление плоской крыши

Эксплуатируемая плоская крыша может быть утеплена снаружи жесткими теплоизоляционными плитами. Поверх брусьев несущей конструкции 2 укладывается сплошное основание из панелей 3, на которые кладут теплоизоляционные плиты 5 и придавливают их тротуарными плитками 6 или галькой.

Несмотря на кажущуюся легкость процедуры, наружное утепление плоской крыши должно производиться профессионалами, так как очень велика опасность того, что несущая конструкция не выдержит вес кровельных материалов, а само кровельное покрытие даст течь.

Внутреннее утепление плоской крыши (или утепление со стороны потолка)

Это наиболее приемлемое решение. Сам по себе процесс устройства теплоизоляции не труден, но придется заранее продумать проблему размещения осветительных приборов. Среди теплоизоляционных плит следует выбрать огнестойкие пенополистирольные плиты толщиной 25 мм.

Привинтите к потолку через каждые 40 см планки 4 из мягкой древесины. Первую планку прикрепите вдоль любой стены, расположенной перпендикулярно брусьям несущей конструкции 2, вторую планку — вдоль противоположной стены. После этого впритык к первой планке приклейте пенополистирольную плиту 5 (на специальный клей или мастику). Затем привинтите следующую планку и приклейте вторую теплоизоляционную плиту. Продолжайте утеплять потолок, чередуя укладку планок и плит. Когда теплоизоляционный слой будет выложен на всей площади потолка, прикрепите к нему полиэтиленовую пленку 6. К планкам 4 прибейте декоративные панели 7. В качестве крепежных деталей используйте оцинкованные гвозди.

Утепление пола нежилого чердачного помещения

Утепление пола чердака не требует дополнительного утепления скатов крыши. Так как само чердачное помещение не утеплено, но все-таки ограждено скатами, то оно как бы выполняет роль буфера между низкой наружной температурой и достаточно высокой внутренней. Следовательно, значение пароизоляционного слоя при таком способе утепления не так велико. Теплоизоляционный материал укладывается между брусьями стропильной конструкции. При этом важно не допустить того, чтобы он закрыл собой вентиляционные отверстия, расположенные на карнизных софитах. Во избежание этого обычно между брусьями чердачного перекрытия вдоль карнизных свесов крепят фанерные или картонные полоски либо задерживающие планки.

Утепление чердачного пола рулонным теплоизолятором

• Заделайте специальной пеной или мастикой щели в потолке вокруг труб.
• Уложите между двумя брусьями рулон и начните его раскатывать в направлении от одного карниза к другому. По мере раскатывания утеплителя плотно прижимайте его к укладываемой поверхности, но не придавливайте.
• Обычно заранее приобретают рулоны требуемой ширины. Если таковых нет в продаже, то имеющиеся рулоны обрезают до начала утеплительных работ. Когда ширина утеплителя незначительно превышает расстояние между стропилами, его можно уложить, чуть сжав по бокам.
• Утеплите всю поверхность чердачного перекрытия. Обрезки теплоизоляционного материала используйте для утепления труднодоступных мест и областей сложной конфигурации.
• Ни в коем случае не кладите утеплитель поверх электрических проводов! Прикрепите кабель к брускам несущей конструкции или же уложите его свободно на теплоизоляционный слой.
• Если между брусками несущей конструкции 1 проходят водопроводные трубы 2, прежде чем раскатывать утеплитель 3, положите на трубы тонкую картонную полоску 4, которая исключит прямой контакт труб с теплоизоляционным материалом (рис.).
• Приклейте клеем ПВА или липкой лентой кусок утеплителя на крышке люка, ведущего из основного помещения на чердак.

Утепление чердачного перекрытия сыпучим теплоизоляционным материалом по технологии сходно с процессом утепления рулонными материалами. Теплоизоляционный материал насыпают между брусками и при помощи планки разравнивают, чтобы получился слой одинаковой толщины. Для утепления крышки люка по ее периметру прибивают удерживающие доски, затем на люк насыпают теплоизоляционный материал и сверху к доскам прибивают панель (крышу). Таким образом, утеплитель как бы оказывается в коробке.

Утепление скатов крыши

Утепление скатов изнутри чердачного помещения стало наиболее популярным способом теплоизоляции крыши, благодаря моде на чердачные пространства и мансарды. Прагматичный XX век отбросил презрение предыдущих столетий к чердаку и рьяно взялся за его обустройство. Важно отметить тот момент, что утепляя скаты, не надо устраивать теплоизоляционный слой на чердачном перекрытии, чтобы не пресечь доступ тепла из основного помещения к чердачному пространству.

При утеплении скатов очень остро встает вопрос об устройстве пароизоляционного слоя, который должен быть выполнен с особым тщанием.
Для изоляции скатов крыши лучше всего использовать жесткие или полужесткие плиты прямоугольной и клиновидной формы. Процесс укладки теплоизоляционного материала (рис. ):

• Измерьте толщину стропильных ног и расстояние между ними.
• Заготовьте теплоизоляционные плиты 4 необходимой толщины и ширины. Ширина плит должна быть на 1 см больше расстояния между стропилами, а толщина на 2—5 см меньше толщины стропильных ног. Дополнительный 1 см по ширине необходим для более крепкой состыковкой плит между собой. Что касается толщины теплоизоляционного слоя, то между ним и кровельным покрытием требуется зазор в 2—5 см, который обеспечит достаточную циркуляцию воздуха.
• Чтобы утеплить карнизы, возьмите две длинные полоски фанеры, по которым, как по рельсам, утеплитель можно будет спустить к карнизному свесу. Уложите фанерные планки в проем между стропильными ногами до упора их нижними концами в карнизную доску. Спустите плиту по уложенным планкам. При этом ни на минуту не забывайте о вентиляционном зазоре!
• Уложите плиты по всей крыше вплоть до конька заподлицо с передними гранями стропильных ног. Используйте куски и обрезки, оставшиеся на этапе подгонки основных плит утеплителя, для теплоизоляции конька, дверных и оконных проемов, а также дымовых труб.
• Натяните на внутренней поверхности теплоизоляционного слоя полиэтиленовую пленку 7 толщиной не менее 0,2 мм. Прикрепите ее к плитам скобами, а между собой уложите внахлест с последующей герметизацией стыков клеющей лентой. Следите, чтобы не произошло разрыва пленки!
• Спрячьте тепло- и пароизоляционный слои под декоративными панелями 8, которые привинтите или прибейте к стропильным ногам. Размеры панелей зависят исключительно от размеров входного люка.

Существует много способов крепления теплоизоляционных плит: при помощи гвоздей или шурупов, посредством клея или мастики, за счет силы трения (что описано выше). Еще один способ — крепление плит небольшой толщины 5 к планкам 6, прибитым к внутренним сторонам стропильных ног.

Виды гидроизоляции:

Поверхностная гидроизоляция представляет собой покрытие, которое выполнено на наружной или внутренней поверхности защищаемой конструкции (окрасочная, оклеечная, штукатурная).

Объемная гидроизоляция — такой вид гидроизоляции, при котором материал конструкции обладает гидроизоляционными свойствами, например полимербетон, цементный бетон повышенной плотности, за счет пропитки их специальными составами.

Гидро-, теплоизоляция, представляющая собой конструкцию, сочетающую гидро- и теплоизоляционные функции. Она подразделяется на комбинированную изоляцию, состоящую из теплоизоляционного слоя, защищенного специальными гидроизоляционными материалами, и комплексную гидроизоляцию, выполняемую из теплоизоляционного материала, обладающего одновременно водонепроницаемостью и водостойкостью (асфальтокерамзитобетон, асфальтошлакобетон, пенопласты, легкие полимербетоны).

Системная гидроизоляция представляет собой сочетание различных вариантов первых трех видов гидроизоляции.

Типы поверхностной гидроизоляции представлены на рис. 1.

Все уплотнения делятся на вертикальные, горизонтальные и контурные, а по основному материалу - на асфальтовые шпонки и прокладки, металлические диафрагмы и компенсаторы, железобетонные брусья и плиты, пластмассовые, в том числе резиновые диафрагмы, прокладки и профильные герметики (рис. 2).

Наружная и внутренняя гидроизоляции по способу нанесения подразделяются на следующие виды:

• обмазочную (штукатурную);
• литую;
• оклеечную и наплавляемую;
• засыпную;
• листовую;
• монтируемую.

Рис. 1. Типы поверхностных гидроизоляционных покрытий: а — окрасочная; б — штукатурная; в — оклеечная; г — литая; д — засыпная; е — пропиточная; ж — инъекционная; з — монтируемая; 1 — защищаемая конструкция; 2 — грунтовка основания; 3 — гидроизоляционное покрытие; 4 — защитное ограждение; 5 — присыпка грунтом

Рис. 2. Поперечные сечения типовых уплотнений деформационных швов бетонных и железобетонных сооружений: а — вертикальное уплотнение; б — горизонтальные; в — контурные; 1 — асфальтовые шпонки; 2 — металлические листы-компенсаторы; 3 — железобетонные брусья; 4 — пластмассовые диафрагмы; 5 — герметизирующие шпонки

Типы гидроизоляции основных сооружений и конструкций. Устройство противокапиллярных прокладок в стенах подвалов. Гидроизоляция по грунту и существующему бетонному полу при уровне грунтовых вод более 50 см. Входной и операционный контроль при выполнении гидроизоляции фундаментов. Требования к подготовке поверхности основания и приготовлению гидроизоляционных составов.  Подготовка оснований под гидроизоляцию. Требования к бетонной поверхности.

---

Типы гидроизоляции основных сооружений и конструкций:

Сооружения и конструкции	Тип гидроизоляции
	окрасочная	штукатурная	оклеечная	литая	пропиточная	инъекционная	засыпная	монтируемая
Конструкции, погружаемые в грунт (сваи, опускные колодцы, кессоны и др.)	+	+	-	-	+	+	-	+
Заглубленные сооружения, создаваемые открытым способом при их трещиностойкостиI и II группы	+	+	+	+	+	-	+	+
Междуэтажные перекрытия зданий, сборные железобетонные конструкции	+	+	+	+	+	-	+	+
Конструкции, эксплуатируемые в условиях повышенных температур (бесканальные теплотрассы, вентиляционные тоннели и т.п.)	+	+	+	-	+	-	+	-
Гибкие элементы сооружений (сопряжения, деформационные швы и т.п.)	-	-	+	-	-	-	-	+
Водопроводящие и водозаполненные сооружения (водоводы, тоннели, лотки, резервуары и т.п.) при их трещиностойкости I и II группы	+	+	+	+	+	-	-	-
Ограничение утечек воды при ремонте подземных конструкций	-	-	-	+	-	+	-	-

Примечание: «+» — гидроизоляция рекомендуется или допускается;  «—» — не рекомендуется или не применяется.

При устройстве гидроизоляции проводятся следующие работы:

• наружная вертикальная гидроизоляция подземных сооружений;
• внутренняя гидроизоляция подземных сооружений;
• комплексная защита объектов от увлажнения методами инъецирования, пропитки и устройства санирующих защитных пластырей;
• горизонтальная («отсечная») гидроизоляция стен здания от капиллярного поднятия воды;
• восстановление несущей способности строительных конструкций (усиление и расширение несущего грунтового основания фундаментов);
• укрепление фундаментов и закрепление грунтов;
• углубление и перепланировка подвалов.

Устройство противокапиллярных прокладок в стенах подвалов: а —  устройство прокладок в стенах зданий с подвалом при высоко расположенном перекрытии подвала; б —  устройство прокладок в стенах зданий с подвалом при низко расположенном перекрытии подвала; 1 —  перекрытие подвала; 2 —  подготовка; 3 —  верхние противокапиллярные прокладки; 4 —  цементная гидроизоляция; 5 —  внутренняя штукатурная гидроизоляция; 6 —  отметка верха подстилающего слоя пола; 7 —  планировочная отметка земли; 8 —  отмостка; 9 —  нижняя противокапиллярная прокладка; 10 —  вертикальная гидроизоляция из слоя битумных покрытий; 11 —  нижняя прокладка из рулонного материала

Гидроизоляция по грунту (а) и существующему бетонному полу (б) при уровне грунтовых вод более 50 см (вариант армирования сварными сетками): 1 —  существующая изолируемая стена; 2 —  щебеночная подготовка —  100 мм; 3 —  бетон класса В7,5; 4 —  гидрофобный цементно-песчаный раствор М150; 5 —  три слоя холодной асфальтовой мастики по грунтовке; 6 —  цементно-песчаный раствор М75; 7 —  цементно-песчаный раствор М100; 8 —  плинтус из цементно-песчаного раствора; 9 —  существующий бетон; 10 —  цементно-песчаная штукатурка; 11 —  железобетонная плита; 12 —  штыри из круглой стали; 13 —  уровень грунтовых вод

При выполнении гидроизоляции конструкций необходимо осуществлять контроль за проводимыми работами:

Входной и операционный контроль при выполнении гидроизоляции фундаментов

Контролируемые операции	Состав и средства контроля	Документация
Подготовительные работы	Проверить: - завершение и надлежащее оформление предшествующих монтажных работ по устройству фундамента (наличие актов освидетельствования скрытых работ, геодезических исполнительных схем и другой приемосдаточной документации); - наличие проекта, ППР, технологических карт и схем операционного контроля качества работ по устройству гидроизоляционных покрытий; - наличие паспортов и полноту содержащихся в них данных на поступившие на строительную площадку гидроизоляционные материалы, соответствие их требованиям проекта; - внешним осмотром отсутствие недопустимых дефектов внешнего вида гидроизоляционных материалов; - подготовку бетонных и растворных поверхностей под устройство гидроизоляционных покрытий	Акт приемки, акты освидетельствования скрытых работ, исполнительные схемы ППР, технологические карты, СОКК Паспорта Общий журнал работ
Устройство гидроизоляционных покрытий фундаментов	Контролировать: - соблюдение заданной ППР технологии устройства гидроизоляционных покрытий; - качество выполнения гидроизоляционных работ и качество наносимых покрытий; - освидетельствование промежуточных видов гидроизоляционных работ и промежуточных покрытий	Общий и специальные журналы Акты лабораторных испытаний, акты освидетельствования скрытых работ
Приемка	Проверить: - соответствие готовых гидроизоляционных покрытий требованиям проекта и нормативных документов; - составление и надлежащее оформление приемосдаточной документации (акта приемки готовых гидроизоляционных покрытий, актов освидетельствования скрытых работ).	Акт приемки гидроизоляционных покрытий

Требования к подготовке поверхности основания и приготовлению гидроизоляционных составов

Технические требования	Предельные отклонения	Контроль (метод, объем, вид регистрации)
Допустимые отклонения поверхности основания при рулонной и безрулонной эмульсионной и мастичной изоляции:		Измерительный, технический осмотр, не менее 5 измерений на каждые 70-100 м2 поверхности основания или на участке меньшей площади в местах, определяемых визуальным осмотром
на горизонтальной	±5
на вертикальной	±10
Толщина элемента конструкции (от проектной)	10%
Толщина грунтовки, мм:
при огрунтовке отвердевшей стяжки - 0,3	5%
при огрунтовке стяжек в течение 4 ч после нанесения раствора - 0,6	10%
Число неровностей (плавного очертания протяженностью не более 150 мм) на поверхности площадью 4 м2	Не более 2

Примечание: По влажным основаниям допускается наносить только грунтовки или изоляционные составы на водной основе, если вода, выступающая на поверхности основания, не нарушает целостности пленки покрытия.

В основании сооружений гидроизоляция должна предусматриваться по подготовке из бетона класса В 12,5 слоем толщиной 100 мм, а при агрессивности воды —  среды —  по подготовке из плотного асфальтобетона слоем толщиной 40 мм по слою щебня, пролитого битумом, толщиной 60 мм. При этом щебень и наполнители асфальтобетона должны быть из материалов, стойких к воздействию данной среды. Работы должны выполняться согласно СНиП 3.04.01-87

 

Подготовка оснований под гидроизоляцию

 

Класс шероховатости определяется по таблице:

Класс шероховатости	Расстояние между выступами и впадинами, мм
2-111	Свыше 1,2 до 2,5
3-111	Свыше 0,6 до 1,2

Требования к бетонной поверхности:

Показатели		Значение показателей качества поверхности, подготовленной под защитные покрытия
		Мастичные	Оклеечные
Класс шероховатости		2-111	3-111
Соотношение суммарной площади отдельных аковин и углублений к 1 м2 бетонной поверхности при глубине раковин до 0,3 мм, %		до 0,2	до 0,2
Поверхностная пористость, % по массе		до 20	до 10
Влажность оснований, % по массе:	бетонных	4
	цементно-песчаных	5

Примечание: Контроль — измерительный, не менее 5 измерений равномерно на каждые 50-70 м2 поверхности основания, регистрация результатов в журнале работ.

При подготовке основания под гидроизоляцию в соответствии с проектом необходимо выполнить следующие работы:

• срезать монтажные приспособления;
• очистить, закруглить острые углы радиусом не менее 10 мм;
• срезать или заполнить раствором (не должно быть наплывов, около ребер), промыть (не должно быть масляных пятен, грязи), обеспылить (перед огрунтовкой), заделать швы кладки и неровности, просушить их;
• заделать швы между сборными плитами;
• устроить температурно-усадочные швы;
• смонтировать закладные элементы (закладные детали должны быть жестко закреплены в бетоне, фартуки и закладные детали должны быть установлены заподлицо с защищаемой поверхностью);
• оштукатурить участки вертикальных поверхностей каменных конструкций на высоту примыкания рулонного или эмульсионно-мастичного ковра гидроизоляции.

Огрунтовку стяжек из цементно-песчаного раствора выполнять не позднее, чем через 4 ч после их укладки, применяя грунтовки на медленно испаряющихся растворителях. Грунтовка должна иметь прочное сцеплением с основанием, на приложенном к ней тампоне не должно оставаться следов вяжущего.

Для предотвращения коррозионного разрушения строительных материалов и конструкций могут быть предусмотрены следующие виды защиты:

• первичная заключается в выборе материала конструкции или в создании его структуры с тем, чтобы обеспечить стойкость этого материала при эксплуатации в соответствующей агрессивной среде;
• вторичная заключается в нанесении защитного покрытия, которое исключает коррозионное разрушение материала строительной конструкции при воздействии на него агрессивной среды;
• специальная заключается в осуществлении технических мероприятий, не охваченных в пунктах 1 и 2, но позволяющих защитить строительные конструкции и материалы от коррозии.

Для вторичной защиты (СТ СЭВ 4419-83) подземных не опорных конструкций могут использоваться: лакокрасочные, мастичные, пропиточные, штукатурные и оклеечные материалы, обладающие стойкостью к агрессивной среде. На промышленных объектах в основном применяются два типа защиты: битумные мастики для окрасочной (обмазочной) гидроизоляции и оклеечная гидроизоляция на основе битумов (гидроизол, рубероид, бризол, стеклорубероид и др.). Применение оклеечной гидроизоляции целесообразно в условиях, когда грунтовые воды содержат такое количество агрессивных составляющих, при котором битумная обмазочная защита уже не обеспечивает химической стойкости. При использовании оклеечной гидроизоляции, выполняемой из рулонных материалов, необходимо обеспечить ее защиту (от механического воздействия) на период строительства прижимной стенкой. Материалом для прижимной стенки может быть кирпич на цементно-песчаном растворе или плоские асбестоцементные листы на битумной мастике. Возведение прижимных стенок по высоте в целях обеспечения их устойчивости должно вестись по мере обратной засыпки фундаментов. Может возникнуть необходимость специальной усиленной защиты в виде прижимной стенки из кислотоупорного кирпича на химически стойких вяжущих и др. Схему защиты в таких средах следует выбирать по аналогии с защитой железобетона от кислот и щелочей.

Материалы для гидроизоляции подземных сооружений. Ориентировочные сроки службы гидроизоляционных покрытий. Асфальтовые гидроизоляционные материалы. Минеральные гидроизоляционные материалы. Металлические гидроизоляционные материалы. Полимерные гидроизоляционные материалы. Требования нормативных документов к гидроизоляционным материалам. Классификация гидроизоляционных материалов. Испытания рулонных гидроизоляционных материалов на гибкость. Теплостойкость гидроизоляционных материалов. Изменение линейных размеров рулонных безосновных полимерных материалов. Температура хрупкости покровного состава. Расход покровного состава. Водопоглощение рулонных материалов. Водонепроницаемость рулонных гидроизоляционных материалов. Паропроницаемость или сопротивление паропроницанию рулонных пароизоляционных материалов. Условная прочность и относительное удлинение при разрыве рулонных полимерных материалов. Разрывная сила при растяжении рулонных основных битумных и битумно-полимерных материалов.

---

Материалы для гидроизоляции подземных сооружений

 

Гидроизоляционные материалы подразделяются:

• по назначению — на антифильтрационные, антикоррозионные и герметизирующие;
• по технологическим особенностям — на вяжущие, смеси с минеральными наполнителями и на штучные материалы заводского или местного изготовления;
• по виду основы — на минеральные, асфальтовые, полимерные и металлические.

По классификации основного материала гидроизоляция подразделяется на асфальтовую, минеральную, полимерную и металлическую.

Асфальтовые гидроизоляционные материалы приготовлены на основе смешения битумов и битуминозных веществ с минеральными. Асфальтовые материалы применяют в виде смесей нефтяных битумов с минеральным порошком, песком и щебнем для поверхностной гидроизоляции и уплотнения деформационных швов, для изготовления штучных материалов. Широко применяются битумно-полимерные композиции с улучшенными свойствами.

Минеральные гидроизоляционные материалы приготовлены на основе различных цементов, силикатов, глин, а также сочетании цементов с полимерами.

Металлические гидроизоляционные материалы представляют собой листы из латуни, меди, алюминия, нержавеющей стали для монтируемой гидроизоляции и уплотнения деформационных швов. Алюминиевая и медная фольга используется для усиления рулонных материалов, из-за недостаточной коррозионной стойкости и дороговизны их часто заменяют полимерными материалами.

Полимерные гидроизоляционные материалы приготавливают из пластических масс на основе полимерных вяжущих, их смесей с минеральными наполнителями и различными добавками. Наибольшее применение для гидроизоляции находят: краски на основе эпоксидных, полиэфирных и фенольных смол; штукатурки на основе фурановых смол; пленки и листы из полиэтилена, поливинилхлорида; каучуковые герметики.

Требования нормативных документов к гидроизоляционным материалам

ГОСТ 12.3.009-76 ССБТ. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности.

ГОСТ 2678-94. Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний.

ГОСТ 14192-96. Маркировка грузов.

ГОСТ 30244-94. Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть.

ГОСТ 30402-96. Материалы строительные. Метод испытания на воспламеняемость.

ГОСТ 30444-97. Материалы строительные. Метод испытания на распространение пламени.

Рулонные материалы классифицируют по:

• назначению;
• структуре полотна;
• виду основы;
• виду основного компонента покровного состава (для материалов на картонной основе), вяжущего (для материалов на волокнистой и комбинированной основах) или материала (для полимерных материалов);
• виду защитного слоя.

По назначению рулонные материалы подразделяют на:

• кровельные, предназначенные для устройства однослойного, верхнего и нижнего слоев многослойного кровельного ковра;
• гидроизоляционные, предназначенные для устройства гидроизоляции строительных конструкций;
• пароизоляционные, предназначенные для устройства пароизоляции строительных конструкций.

По структуре полотна рулонные материалы подразделяют на:

• основные (одно- и многоосновные);
• безосновные.

По виду основы рулонные материалы подразделяют на:

• картонной основе;
• асбестовой основе;
• стекловолокнистой основе;
• основе из полимерных волокон.

По виду основного компонента покровного состава, вяжущего или материала рулонные

материалы подразделяют на:

 

• битумные (наплавляемые, ненаплавляемые);
• битумно-полимерные (наплавляемые, ненаплавляемые);
• полимерные (эластомерные вулканизованные и невулканизованные, термопластичные).

По виду защитного слоя рулонные материалы подразделяют на:

• материалы с посыпкой (крупнозернистой, чешуйчатой, мелкозернистой, пылевидной);
• материалы с фольгой;
• материалы с пленкой.

Условное обозначение рулонного материала в технической документации и при заказе должно состоять из полного или краткого наименования, марки и указания нормативного документа, по которому выпускается конкретный вид материала.

Рулонные материалы должны соответствовать требованиям ГОСТ 30547-97 и нормативного документа на конкретный вид материала. Полотно рулонного материала не должно иметь трещин, дыр, разрывов и складок. На кромках (краях) полотна рулонного материала на картонной и асбестовой основах допускается не более двух надрывов длиной 15—30 мм на длине полотна до 20 м. Надрывы длиной до 15 мм не нормируются, а более 30 мм не допускаются.

На основные битумные и битумно-полимерные рулонные материалы покровный состав или вяжущее должны быть нанесены сплошным слоем по всей поверхности основы. Крупнозернистая или чешуйчатая посыпка должна быть нанесена сплошным слоем на лицевую поверхность полотна рулонных кровельных материалов. Рулонные кровельные материалы с крупнозернистой или чешуйчатой посыпкой должны иметь с одного края лицевой поверхности вдоль всего полотна непосыпанную кромку шириной (85+15) мм. Ширина непосыпанной кромки может быть увеличена в зависимости от области применения.

Материалы должны быть плотно смотаны в рулон и не слипаться. Торцы рулонов должны быть ровными. Допускаются выступы на торцах рулона размером, мм, не более:

• 15 — для рулонных материалов на картонной, асбестовой и комбинированной основах;
• 20 — для рулонных материалов на волокнистой основе, безосновных битумно-полимерных и полимерных материалов.

В партии допускается не более 5% составных рулонов, в одном составном рулоне — не более двух полотен. Длина меньшего из полотен в рулоне должна быть не менее 3 м. Линейные размеры, площадь полотна рулонного материала и допустимые отклонения от линейных размеров и площади указывают в нормативном документе на конкретный вид материала.

Разрывная сила при растяжении рулонных основных битумных и битумно-полимерных материалов должна быть не менее, Н (кгс):

• 215 (22) — для материалов на картонной основе;
• 294 (30) — для материалов на стекловолокнистой основе;
• 343 (35) — для материалов на основе из полимерных волокон;
• 392 (40) — для материалов на комбинированной основе.

Условная прочность гидроизоляционных безосновных битумно-полимерных материалов должна быть не менее 0,45 МПа (4,6 кгс/см2).

Условная прочность и относительное удлинение при разрыве рулонных полимерных материалов должны быть не менее:

• 1,5 МПа (15 кгс/см2) и 300% — для невулканизованных эластомерных;
• 4 МПа (41 кгс/см2) и 300% — для вулканизованных эластомерных;
• 8 МПа (82 кгс/см2) и 200% — для термопластичных.

Сопротивление динамическому или статическому продавливанию рулонных кровельных полимерных материалов указывают в нормативном документе на конкретный вид материала. Рулонные материалы должны выдерживать испытание на гибкость в условиях, приведенных в таблице:

Вид материала	Условия испытания рулонных материалов на гибкость
	на брусе с закруглением радиусом, мм	при температуре, °С, не выше
Битумные:
на картонной основе	25±0,2	+5
на стекловолокнистой основе	25±0,2	0
Битумно-полимерные	25±0,2	-15
Полимерные:
эластомерные	5±0,2	-40
термопластичные	5±0,2	-20

Битумные и битумно-полимерные рулонные материалы должны быть теплостойкими при испытании в условиях, приведенных в таблице:

Вид материала	Условия испытания рулонных материалов на теплостойкость в течение не менее 2 ч при температуре, °С, не ниже
Битумный	70
Битумно-полимерный	85

Изменение линейных размеров рулонных безосновных полимерных материалов должно быть не более ±2% при испытании при температуре (70±2)°С в течение не менее 6 ч.

Температура хрупкости покровного состава или вяжущего битумных рулонных материалов должна быть не выше -15°С, битумно-полимерных — не выше -25°С.

Расход покровного состава или вяжущего с наплавляемой стороны для основных наплавляемых битумных рулонных материалов должен быть не менее 1500 г/м2, а для битумно-полимерных — не менее 2000 г/м2.

Водопоглощение рулонных материалов (кроме пергамина) должно быть не более 2,0% по массе при испытании и они (кроме пергамина) должны быть водонепроницаемыми в течение не менее 72 ч при давлении не менее 0,001 МПа (0,01 кгс/см2).

Водонепроницаемость рулонных гидроизоляционных материалов устанавливают в зависимости от области применения и указывают в нормативном документе на конкретный вид материала.

Паропроницаемость или сопротивление паропроницанию рулонных пароизоляционных материалов указывают в нормативном документе на конкретный вид материала. Потеря посыпки для рулонных кровельных материалов с крупнозернистой посыпкой должна быть не более 3,0 г/образец для битумных и не более 2,0 г/образец — для битумно-полимерных материалов.

Рулонные материалы с цветной посыпкой должны выдерживать испытание на цветостойкость посыпки в течение не менее 2 ч. Рулонные материалы, применяемые в условиях специальных (в том числе химических) воздействий, должны обладать стойкостью к этим воздействиям.

Ориентировочные сроки службы гидроизоляционных покрытий:

Тип гидроизоляции	Толщина, мм	Срок службы, год
		в атмосфере	в грунте	под водой
Битумная	4	3-4	5-7	3-4
Битумно-эмульсионная	6	3-4	5-8	-
Битумно-латексная	6	5-6	8-10	-
Битумно-латексно-кукерсольная	5-6	4-6	7-10	-
Битумно-наиритовая	3	8-10	14-16	8-10
Битумно-бутилкаучуковая, эластим	5-6	7-10	15	7-9
Битумно-этинолевая	4-5	-	7-9	6-7
Асфальтобетонная (литая)	15-20	5-6	20-25	5-7
Эпоксидная	0,8-1	10-13	13-15	8-10
Эпоксидно-дегтевая	2-3	12-14	16-20	10-12
Эпоксидно-фурановая	2-2,5	10-13	13-15	8-12
Полимерцементная	2-3	12-14	14-15	10-14
Рубероидная	7-9	8-10	14-16	-
Гидроизольная	8-10	9-12	16-20	8-12
Изольная, бризольная	8-10	8-10	10-12	10-12
Полиэтиленовая	1-1,2	-	18-20	17-20
Полиизобутиленовая	2,5-3	-	18-20	16-18
Кровельный окрашенный лист	0,8-1	7-8	-	-
Кровельный оцинкованный лист	0,8-1	9-10	-	-
Алюминиевая	0,8-1	9-12	-	-
Фольгоизол	0,2	6-7	-	-
Асбестоцементная	4-10	8-10	-	-
Бетонная с окрасочной изоляцией	4	3-4	-	-
Плотный бетон	65-80	18-20	-	-
Бетонополимер	30-40	20-40	-	-
Полимербетон	30-40	18-25	-	-

В проектах конструкций, для которых предусматривается вторичная защита от коррозии, следует указывать:

• требования к защищаемой поверхности (шероховатость, прочность, чистота, допустимая влажность в момент нанесения покрытия и т.д.);
• требования к форме защищаемого конструктивного элемента, к твердости поверхностного слоя с определением допустимого раскрытия трещин и необходимой герметичности защитного покрытия;
• требования к материалам защитного покрытия с учетом возможного их взаимодействия с материалом конструкции;
• требования к совместной работе материала конструкций и защитного покрытия в условиях переменных температур;
• периодичность осмотра состояния конструкций и восстановления их защиты.

Материалы, используемые для защитных покрытий в помещениях и других местах, предназначенных для пребывания людей, содержания животных и птиц, на продовольственных и лекарственных складах и в хранилищах, в резервуарах для питьевой воды, а также на предприятиях, где по условиям производства не допускаются вредные вещества, должны быть безопасны для людей, животных и птиц.

Исходными данными для проектирования защиты от коррозии являются:

• характеристика агрессивной среды: вид и концентрация вещества, частота и продолжительность агрессивного воздействия;
• условия эксплуатации: температурно-влажностный режим в помещениях, вероятность попадания на строительные конструкции агрессивных веществ, наличие и количество пыли (в особенности пыли, содержащей соединения солей) и др.;
• климатические условия района строительства;
• результаты инженерно-геологических изысканий;
• предполагаемые изменения степени агрессивности среды в период эксплуатации здания или сооружения;
• механические и термические воздействия на конструкцию.

При воздействии на здание или сооружение нескольких различных агрессивных сред необходимо определять соответствующие зоны конкретных агрессивных воздействий и степень агрессивности в этих зонах. В зависимости от степени агрессивности среды следует применять следующие виды защиты или их сочетания:

• в слабоагрессивной среде — первичную или вторичную;
• в среднеагрессивной среде — первичную и вторичную, осуществляя последнюю путем нанесения защитного покрытия, ограничивающего доступ агрессивной среды к материалу конструкции;
• в сильноагрессивной среде — первичную и вторичную, осуществляя последнюю путем нанесения покрытия, исключающего доступ агрессивной среды к материалу конструкции.

В особых экономически обоснованных случаях эксплуатации зданий и сооружений можно применять специальную защиту от коррозии. Окончательное решение о виде и материалах для защиты от коррозии строительных конструкций следует принимать на основе сравнения технико-экономических показателей различных вариантов технических решений.

При технико-экономических расчетах должны быть учтены капиталовложения, средняя годовая стоимость защиты и стоимость ее периодического восстановления, а также величина вынужденных потерь, вызываемых необходимостью перерыва производственного процесса на время восстановления защиты от коррозии. Срок службы защиты от коррозии строительных конструкций с учетом необходимости ее периодического восстановления должен соответствовать сроку службы здания или сооружения.

Перед началом проектирования отдельных строительных конструкций и конструктивных элементов следует определить необходимость и возможность осуществления первичной защиты от коррозии. Технические решения в этом случае должны предусматривать возможность осуществления при необходимости эффективной вторичной защиты от коррозии в процессе эксплуатации здания или сооружения.

Для выполнения вторичной защиты от коррозии архитектурные и конструктивные решения, а также расположение машин и оборудования в помещениях, должны предусматривать свободный доступ ко всем конструктивным элементам как для периодического осмотра, так и для восстановления защитных покрытий без прерывания производственного процесса. Технические решения в проектах зданий и сооружений, эксплуатируемых в агрессивных средах, должны быть направлены на ликвидацию агрессивных воздействий и уменьшение коррозионных разрушений строительных конструкций.

Технологические решения должны предусматривать:

• герметизацию технологического оборудования и выбор соответствующих способов транспортирования и дозирования агрессивного сырья, а также приема и передачи полуфабрикатов из него, исключающих попадание агрессивных веществ на строительные конструкции;
• группирование технологического оборудования и установок, не поддающихся герметизации и предназначенных для обработки веществ, оказывающих одинаковые агрессивные воздействия на строительные конструкции, и размещение их в отдельных помещениях, зданиях или вне зданий;
• нейтрализацию неизбежных потерь и отходов агрессивных веществ (агрессивные сточные воды рекомендуется собирать вблизи мест их возникновения с предварительной нейтрализацией и очисткой в цехе перед окончательной очисткой. Каналы сточных вод следует располагать вдали от фундаментов и подземных сооружений);
• отопление помещений с высокой влажностью воздуха для предотвращения конденсации водяного пара;
• общую вентиляцию помещений или местный отсос агрессивных паров и газов, дутье сухого воздуха под совмещенную крышу и фонари верхнего света, а также в пространство над подвесными потолками.

Архитектурные решения зданий и сооружений следует принимать с учетом рельефа местности, грунтовых условий, преобладающих направлений ветров и расположения смежных строительных объектов, влияющих на параметры агрессивной среды. В зданиях предпочтительно предусматривать технические этажи и проходные коридоры (тоннели) для инженерного оборудования и установок, позволяющие проводить периодический осмотр и восстановление защиты от коррозии, водоотводы с крыш, удаление воды при смывании полов, перегородки для помещений с агрессивными веществами.

Конструктивные решения должны предусматривать простую форму конструктивных элементов, минимальную их поверхность, отсутствие мест, где могут накапливаться агрессивная пыль, жидкости или испарения. Геометрическая схема и конструктивная система здания (сооружения), а также детали конструкции, должны быть подобраны так, чтобы возможные коррозионные повреждения не повлекли за собой его разрушения. Кроме того, должна быть обеспечена возможность замены конструктивных элементов, наиболее подверженных воздействию агрессивной среды.

При расчете конструкций с защитными покрытиями, предназначенных для эксплуатации в условиях переменных температур, следует учитывать возникающие различные температурные деформации материалов конструкций и покрытий и обеспечить надежность защиты.

Рекомендуемые типы вторичных защитных покрытий в зависимости от вида подземных конструкций:

Вид подземных конструкций	Тип защитного покрытия
	окрасочное	мастичное	оклеечное	штукатурное	пропиточная изоляция
Фундаменты:
монолитные	+	+	+	+	-
сборные	+	+	+	+	+
Фундаментные балки	+	+	-	-	+
Сваи	+	+	-	-	+
Монолитные свайные ростверки	+	+	+	+	-
Стенки подвалов, каналов, резервуаров (сборные)	+	+	+	+	+
Монолитные днища фундаментов, подвалов, каналов, резервуаров	-	+	+	+	-

Примечание: «+» — рекомендуемый для выполнения тип защиты; «-»— не рекомендуемый по условиям производства работ.

Следует учитывать связь между воздействием окружающей среды и долговечностью конструкции. Для определения нормативного расхода гидроизоляционных материалов для выполнения окрасочной гидроизоляции (максимально допустимое количество материала для нанесения покрытия определенной толщины на 1м2 поверхности) можно воспользоваться следующей методикой. Сначала необходимо определить массу полезно используемого гидроизоляционного материала М в состоянии рабочей вязкости на 1м2 по формуле

М = 100*Амр/с

где А — площадь защищаемой поверхности (при расчете норматива расхода) принимается равной 1м2; м — толщина покрытия или грунтовочного слоя, мм; р — плотность сформированного сухого покрытия, кг/м3; с — сухой остаток гидроизоляционного материала в состоянии рабочей вязкости. Необходимую для этих вычислений толщину покрытия на защищаемых конструкциях замеряют толщиномером. Если толщину покрытия измерить невозможно, используют металлические образцы-свидетели площадью 1 см2. Толщину измеряют в 10 точках, расположенных в шахматном порядке по всей поверхности образца. За толщину принимают среднее арифметическое всех значений. Сухой остаток гидроизоляционного материала с (в %) определяют по формулам:

с = 100 - х2;   х2 = 100 (G1 - G2)/(G1 - G)

где х2 — процентное содержание воды или растворителя в гидроизоляционном материале; G1 — масса подложки или чашки с испытуемым материалом до сушки; G2 — то же, после сушки; G — масса подложки или чашки. Плотность сухого покрытия определяется по формуле

р = Q/V

где Q и V — соответственно масса и объем сухого покрытия. Затем определяют процент технологических потерь Д по формуле

Д = 100 (N0 - М) NTp с

где N0 — расход гидроизоляционного материала на 1м2 защищаемой поверхности (определяется опытным путем с поправочным коэффициентом 1,01, учитывающим организационные потери); М — масса полезно используемого гидроизоляционного материала; NTp — требуемый расход гидроизоляционного материала на 1 м2.

Для определения нормативного расхода гидроизоляционного материала определенные расчетом технологические потери сопоставляют с максимально допустимыми, принятыми для строительных конструкций конкретной группы сложности по таблице.

Максимально допустимые технологические потери гидроизоляционных материалов:

Группа сложности конструкций	Поверхность строительных конструкций	Коэффициент потерь
I	Плоская или сферическая шириной не менее 400 мм	0,2
II	Плоская или сферическая с ребрами, выступами, отверстиями	0,3
III	Изделия сложной конфигурации шириной не более 50 мм или с ребрами высотой 10-15 мм, трубопроводы диаметром до 80 мм, конструкции из тавровых и двутавровых балок, уголков и т.д.	0,5

Если потери, определенные расчетом, будут превышать максимально допустимые, то норматив расхода гидроизоляционного материала в состоянии рабочей вязкости N рассчитывают, исходя из массы полезно используемого материала М и максимально допустимых потерь к, которые установлены для каждой группы сложности строительных конструкций, по формуле

Ny = М/(1-к)

Если потери, полученные при расчете, равны или меньше максимально допустимых, то расход, установленный опытным путем с учетом поправочного коэффициента 1,01, принимают в качестве нормативного расхода. Основные требования к гидроизоляционным материалам приведены в таблицах.

Показатели	Гидросооружения	Сооружения		Кровли
		надземные	подземные
Водонепроницаемость - напор, м	300	10	40	1
Водостойкость - действие воды	Постоянно	Переменно	Постоянно	Переменно
Водопоглощение, % по массе, не более	5	5	3	7
Набухание, % объема	0,5	1	0,8	1,5
Теплостойкость, °С, не менее	+40	+60	+40	+70
Температура хрупкости, °С	-15	-40	-5	-50
Трещиностойкость, мм, при максимальных трещинах в конструкциях:
монолитных	0,1	0,3	0,1	0,5
сборных	2	2	0,5	4
Растяжимость, %	50	100	50	150
Прочность, МПа, не менее:
на растяжение (разрыв)	1	0,8	0,5	0,3
на сжатие (вдавливание)	4	1	1	0,5
Химическая стойкость против агрессивной среды:
общекислотной, рН, не менее	5,5	2	5	6
щелочной, г/л (рН не более)	80 (10)	100 (12)	150 (12)	50 (8)
Магнезиальная стойкость, мг/л, не более	2000	5000	2000	1000
Атмосфероустойчивость через 500 циклов, кв	0,75-0,5	0,9-0,8	0,7-0,6	0,95-0,9
квчерез 3 мес., не менее	0,9	0,75	0,8	0,7
кв по адгезии через 6 мес., не менее	0,9	0,8	0,9	0,8
Снижение относительного удлинения через 500 ч, %	25	10	30	5
Минимальная долговечность, лет	50-100	10-40	50-100	10-25

Основные технические требования, предъявляемые к гидроизоляционным материалам различных сооружений:

Свойства материала	Авто-дорожные мосты	Лотки и акведуки	Авто-дорожные путе-проводы	Облиц-овка каналов и бас-сейнов	Городские набережные рек	Промыш-ленные здания и сооружения	Массивные и полу-массивные бетонные сооружения	Гидро-техни-ческие тоннели и трубо-проводы	Креп-ление откосов плотин
Наибольший расчетный напор, м	-	3	5	10	10	30	40	100	100
Водостойкость (увеличение массы), %, не более	3	1	2	1	2	1	2	1	2
Теплостойкость при температуре, °С, не менее	РПТ	РПТ+20/30	РПТ	РПТ+20/20	РПТ+20/20	РПТ+20	РПТ+20/20	РПТ+20/15	РПТ+20/20
Деформативная способность при минимальной отрицательной температуре, °С	РОТ	РОТ	РОТ/-4	РОТ/-4	РОТ/-4	РОТ/-4	РОТ/-4	РОТ/-20	РОТ/-4
Сцепление с бетонным основанием при 25°С, МПа, не менее	0,3	0,25	0,2	-	0,2	0,15	0,2	0,25	-
Прочность на сжатие при 50°С, МПа, не менее	0,2	0,2	0,35	0,8-1	0,35	0,35	0,35	0,35	0,8-1
Стойкость к воздействию минерализированных вод (потери в массе), %, не более	-	-	2	(2)	3	1	-	-	-

Примечание: РПТ — расчетная положительная температура; РОТ — расчетная отрицательная температура; в числителе дроби — данные надземной части сооружения; в знаменателе — подземной (подводной) части. 

Общие принципы утепления помещений «изнутри». В поисках дополнительного жилого пространства многие соединяют свои балконы с жилыми комнатами и кухнями, и потому всё чаще возникают вопросы, касающиеся утепления: Чем и как лучше утеплить балкон и эркер?  Как утеплить балкон, я выношу туда батарею. В наличии есть Урса, фольгоизолон, фольга. В какой последовательности их укладывать на полу, стенах и потолке?  и т.д.

Казалось бы, чего легче — взял, прикрепил к стене какой-нибудь утеплитель, обшил его каким-нибудь листовым материалом и живи себе, радуйся в тепле и комфорте. Однако не всё так просто, как может показаться на первый взгляд. Наверняка, многие из тех, кто уже утеплил себе балкон, обратили внимание на то, что в холодное время года на полу около утеплённой балконной стены появляется вода, которая непонятно откуда берётся. Соберёшь её, а она через некоторое время опять натекает. Количество появляющейся воды будет больше в более суровую зиму и там, где балкон соединён с кухней, а не с жилой комнатой. Ещё сильнее усугубляют ситуацию с высокой влажностью и новые пластиковые окна, установленные в квартире и в остеклении самого балкона.

Причиной всех этих бед является элементарное незнание законов физики или же пренебрежение ими. Поскольку законы физики носят объективный характер, то есть действуют независимо от нашей воли и сознания, то и вода будет появляться тоже всегда, если не предпринять некоторых мер.

Дело в том, что по законам физики «шуба» должна быть снаружи, то есть утепление должно осуществляться с наружной (холодной) поверхности любой ограждающей конструкции (пол, стена, потолок). В этом случае «старое» ограждение балкона (или стена в здании) переходит в зону положительных температур (рис. 1а), и вся многослойная конструкция с утеплителем «работает» надёжно без ухудшения теплоизолирующих характеристик. При условии, что для утепления были применены «правильные» материалы, комфортность проживания в таком жилище возрастает, а температура воздуха в помещении существенно повышается. Если в квартире стоит счётчик тепла и регулятор температуры, то скоро станет заметно, что за отопление в квартире стали платить меньше.

Такие «правильные» материалы объединены в систему утепления фасадов Сeresit производства немецкого концерна Henkel. Эта система предусматривает: приклеивание утеплителя (минераловатного или пенополистирольного), его дополнительное механическое крепление дюбелями, устройство поверх слоя утеплителя защитного слоя, армированного стеклосеткой, и нанесение декоративной штукатурки. Все материалы подобраны таким образом, что паропроницаемость материалов этой многослойной конструкции возрастает в направлении от внутренней поверхности стены к наружной. Это исключает вероятность накопления конденсата в любой точке многослойной ограждающей конструкции.

Утепление изнутри отапливаемого помещения переводит существовавшее ограждение балкона в область отрицательных температур (см. рис. 1б). А это всегда ниже температуры «точки росы». В этих условиях пары влаги, выходящие из помещения наружу (из области высокого парциального давления в область низкого), проходя через слой утеплителя, «упираются» в более плотный (чем утеплитель) слой конструкционной части стены. Естественно пар конденсируется на холодной поверхности и переходит в капельно-жидкое состояние.

Такая ситуация приводит к тому, что через некоторое время (оно зависит от суровости зимы и температурно-влажностных условий в квартире) утеплитель и плотная часть ограждения намокают. Утеплитель при этом резко снижает свои теплоизолирующие свойства, а кирпичное или бетонное ограждение, находясь в зоне отрицательных температур, может разрушиться от морозной деструкции. Постепенное накопление влаги приводит к тому, что материалы уже не могут удерживать воду в своём объёме, и она начинает вытекать из стены. Это как раз та вода, которая уже не удерживается в толще утеплителя и вытекает из него. Даже если у кого-то вода и не вытекает из стены, не стоит радоваться, ведь утеплитель все равно мокрый, потерял теплоизолирующие свойства, появилась плесень, грибок. Создаётся ситуация, когда утепление было осуществлено, но его как бы и нет.

Однако заставить утеплитель работать на полную мощь можно, исключив возможность попадания в него влаги. С этой целью на пути движения влаги из воздуха помещения необходимо установить паробарьер (рис. 2). С этой ролью отлично может справиться обычная полиэтиленовая плёнка или фольга. При утеплении изнутри последовательность слоёв, независимо от вида ограждающей конструкции (стена, пол, потолок), должна быть такой, как это указано на рис. 2.

Также необходимо учитывать, что вся поверхность ограждающей конструкции с плёнкой в качестве паробарьера перестаёт пропускать пар и уже не «дышит». Поэтому может потребоваться устройство дополнительного вентилирования (увеличение кратности воздухообмена), в противном случае влажность в помещении может возрастать выше предела комфортности. Чем выше доля «недышащей» поверхности, тем больше должна быть кратность воздухообмена. Особенно актуален этот момент, когда балкон соединяют с кухней. Помимо испарения влаги при приготовлении пищи, большое количество влаги образуется и при сгорании газа в плите (если, конечно, она не электрическая).

Дополнительное вентилирование при утеплении изнутри имеет одно негативное свойство — воздух из квартиры выходит влажный, но тёплый, а входит менее влажный, но холодный (!). С этим приходится мириться, т.к. это своеобразная плата за попытку обойти законы физики.

Частично снизить влажность воздуха в помещении может материал обшивки. Понятно, что это должен быть материал с хорошей адсорбирующей способностью (адсорбция — способность материалов поглощать газы, пары или жидкости своей поверхностью). Выполнить эту функцию способен гипсокартон, который при необходимости отдаёт влагу обратно в воздух. Естественно, что чем больше толщина гипсокартона, тем больше он может адсорбировать влаги из воздуха. Поэтому для обшивки балкона лучше применить 2 листа гипсокартона толщиной по 12,5 мм.

Однако следует помнить, что у любого материала есть предел, поэтому гипсокартон не в состоянии поглотить всю избыточную влагу из воздуха и дополнительное вентилирование квартиры, скорее всего, всё-таки потребуется. Каким оно должно быть, сможет ответить только специалист по вопросам вентилирования после учёта всех факторов. Чётких готовых, единых для всех рекомендаций по этому вопросу просто не может быть.

Утепление стены с металлическим каркасом с использованием кассетных профилей типа МК КП («Металл Профиль») — двухслойное решение

Утепление стены с металлическим каркасом с использованием кассетных профилей типа МК КП («Металл Профиль») — однослойное решение

Деталь утепления сборного фундамента под деревянный каркас

Штукатурная гидроизоляция (асфальтовая или цементно-песчаная) представляет собой многослойное покрытие из растворов, содержащих наполнители и заполнители, наносится толщиной от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров (6  — 50 мм). Составы имеют меньшую подвижность, чем в окрасочной гидроизоляции. Надежность работы штукатурной гидроизоляции зависит от жесткости защищаемой конструкции, поэтому штукатурную гидроизоляцию необходимо применять на поверхностях жестких конструкций, не подвергающихся деформациям (прекратившиеся осадки) и вибрациям любого происхождения.

По составу исходных материалов различают следующие виды штукатурной гидроизоляции: на основе неорганических и органических вяжущих.

На основе неорганических вяжущих

Цементные (срок службы, что и защищаемых конструкций) наносятся двумя способами: торкретированием и оштукатуриванием.

Из торкрет-бетона или пневмобетона на основе водонепроницаемых расширяющихся цементов (ВРЦ) и водонепроницаемых безусадочных цементов (ВВЦ) слоем толщиной 35 мм на мокрую поверхность. Торкретирование выполняют цемент-пушкой двумя способами: сухим и мокрым. При сухом способе смесь подается по резиновому рукаву и на выходе из сопла соединяется с водой, подаваемой под давлением по отдельному шлангу. Допустимый напор до 20 м. Выполняется торкрет в два-три намета общей толщиной 25 — 30 мм. Торкрет применяется для антифильтрационной защиты монолитных сооружений с расчетным раскрытием трещин менее 0,05 мм. При мокром торкретировании раствор во взвешенном состоянии подается по шлангу и через сопло наносится на поверхность, распыляясь сжатым воздухом, который поступает по отдельному шлангу. Уход за цементно-песчаным покрытием (1:1 до 2:1) состоит в его увлажнении, которое проводят через 12 ч после укладки 2 — 3 раза в сутки в течение 12 — 15 дней; при водонепроницаемом безусадочном цементе — через 2 ч после укладки, а затем через каждые 3 ч в течение суток. Применяется для защиты ограждающих конструкций из монолитного бетона или сборно-монолитного при воздействии гидростатического напора, особенно в подземных резервуарах. Процесс торкретирования заключается в нанесении на защищаемую поверхность с помощью торкрет-установки (под давлением сжатого воздуха) слоя цементного раствора — торкрета или бетонной смеси (набрызг бетона) на участки полосой 40 — 50 см и толщиной 5 — 10 мм. Для гидроизоляции применяют портландцемент и безусадочный цемент. Для гидроизоляции швов сборных конструкций метрополитена используется БУС, состоящий из смеси портландцемента, глиноземистого и гипсоглиноземистого цементов.

Из цементно-песчаных растворов с уплотняющими добавками. Штукатурную цементную гидроизоляцию следует выполнять в виде покрытия из цементно-песчаного раствора состава цемент: песок 1:1 или 1:2, наносимого механизированным (торкретирование) или ручным способом. В России в качестве уплотняющих добавок используют хлорное железо (ГОСТ 11159-85), алюминат натрия, азотнокислый кальций (ГОСТ 4142-86), битумные пасты и эмульсии, цементно-латексные покрытия, полимерцементные растворы. Применяют водонепроницаемые расширяющиеся цементы (ВРЦ) на основе глиноземистого цемента и расширяющегося компонента; водонепроницаемые безусадочные цементы (ВБЦ) на основе глиноземистого цемента, извести и гипса или портландцемент с уплотняющими добавками, которые наносят на смоченную водой поверхность. Каждый последующий слой должен наноситься не позднее, чем через 30 мин (при применении ВРЦ, ВБЦ или не более чем через сутки при применении портландцемента с уплотняющими добавками) после отвердения предыдущего слоя. Цементная гидроизоляция в течение двух суток после нанесения (1 ч при применении ВРЦ, ВБЦ) должна быть защищена от механических воздействий. Увлажнение изоляции во время твердения должно осуществляться распылением воды без напора при использовании составов: ВРЦ, ВБЦ через 1 ч после нанесения и через каждые 3 ч в течение суток; портландцемента с уплотняющими добавками через 8 — 12 ч после нанесения, а затем 2 — 3 раза в сутки в течение 14 дней.

При схватывании и твердении большинства известных цементов происходит уменьшение объема тела гидратируемого вяжущего. Для того чтобы уяснить причины и условия усадки цементного камня, рассмотрим процесс твердения цемента, затворенного на оптимальном количестве воды.

Рис. 1. Структура твердеющего цементного камня: Ц — частицы клинкера, еще не до конца гидротированные, в момент, когда объем этих частиц значительно уменьшился по отношению к начальному объему, показанному пунктиром	Рис. 2. Капиллярные каналы А в зонах между коллоидными частицами новообразования гидратированного цемента

Структура цемента в процессе твердения приведена на рис. 1. Частицы Ц окружены диффузным слоем чистой воды (свободным от растворимых солей). Через этот слой в процессе растворения непрерывно выбрасываются гидратированные ионы и молекулы клинкерных солей, которые переходят в область твердеющего цементного камня и оседают на ближайшем из растущих кристаллических новообразований последнего.

Кристаллы новообразований, которые расположены дальше от частицы Ц клинкера, вскоре перестают расти вследствие недостаточного притока новых ионов. Эти кристаллы образуют как бы поверхностный слой цементного камня, выполняющий функцию защитной корки вокруг продолжающих гидратироваться зерен клинкера; корка прорезана весьма тонкими капиллярными каналами (рис. 2).

Кристаллы новообразований связаны между собой водой кольцевых контактов, которая осуществляет весьма интенсивное капиллярное сжатие частиц. Вследствие малых размеров отдельных кристаллов это сжатие очень велико. Оно еще больше увеличивается постоянно действующим отсасывающим осмотическим давлением диффузной зоны вокруг гидратируемых зерен клинкера.

Нужно иметь в виду, что в процессе схватывания и твердения цемента общий объем реагирующих веществ уменьшается, так как молекулы воды, входящие в состав гидросиликатов и гидроалюминатов кальция, расположены значительно плотнее, чем в свободном состоянии. Поэтому начальный объем цементного теста, равный Ц + В + в, в процессе гидратации уменьшается до Ц-Цг+(Цг+Вг)К+В-Вг+в, где Цг — объем цемента, гидратированного к рассматриваемому моменту; Вг — вода гидратации этого цемента; в — воздух; К — коэффициент, меньший 1, характеризующий увеличение удельного веса новообразований по отношению к среднему удельному весу образовавших их материалов.

Таким образом, процесс схватывания, а затем твердения цемента, сопровождается непрекращающимся сжатием зерен новообразований, создающим общее уменьшение объема цементного камня. Это уменьшение объема называется усадкой бетона и может происходить по двум совершенно различным причинам:

• из-за уменьшения действительного объема новообразований по сравнению с исходными материалами (химическая усадка) - проявляется особенно сильно в первые дни;
• из-за уменьшения объема цементного камня вследствие потери влаги в атмосферу и капиллярного сжатия частиц новообразований в результате отсоса (физическая усадка) — в течение нескольких месяцев.

Итак, усадка бетона является непосредственным следствием самого процесса схватывания и твердения бетона. Однако размеры физической усадки существенно зависят от влажностных условий среды, в которой протекает твердение бетона. Среда не меняет процесса нормальной усадки, если ее влажность находится в постоянном равновесии с жидкостью, имеющейся в цементном камне; это равновесие регулируется формой свободной поверхности жидкости, т.е. ее кривизной в порах новообразований.

Из вышесказанного следует, что изменение размеров кольцевого контакта вследствие отсоса воды в диффузный слой и сжатия зерен цементного камня капиллярными силами происходит непрерывно; следовательно, также непрерывно увеличивается среднее значение кривизны поверхности жидкости в порах системы.

Если в какой-то начальный момент влажность среды и содержание воды в цементном камне определялись состоянием равновесия, то в следующие моменты равновесие нарушается и должна происходить конденсация влаги, что задерживает увеличение капиллярного сжатия частиц и тем самым уменьшает размеры усадки. Если приток влаги из воздуха среды обеспечен, то может иметь место непрерывная и при этом полная компенсация усадочного сжатия. При хранении образцов твердеющего бетона в воде неограниченный приток воды может компенсировать усадку и даже вызвать разбухание, но при этом увеличатся размеры пор и каналов системы (которые заполнятся водой). При помещении образцов в среду с малой влажностью бетон быстро отдаст воду и получит еще большую усадку. Если же с момента схватывания образцы помещены в среду с малой влажностью, то бетон будет отдавать влагу тем энергичнее, чем крупнее поры новообразований, тем самым будет интенсивная усадка из-за капиллярного сжатия, а не из-за интенсивного образования цементного камня. Одним из первых порошков, добавляемых к цементному раствору, был импортный порошок «Эмбако». Он представляет собой содержащий металл порошок, добавляемый к цементному раствору в количестве до 30%. Такая смесь быстро схватывается и твердеет, обнаруживает высокую прочность и не дает при увлажнении усадки.

В результате исследований, проведенных под руководством В.В. Михайлова, был получен новый вид вяжущего, обнаруживающий после затворения интенсивное самоуплотнение и расширение, вследствие чего цементный камень в бетоне приобретает свойства водонепроницаемости.

К новому водонепроницаемому расширяющемуся цементу было предъявлено требование, чтобы он содержал два компонента, соединенных друг с другом в виде механической смеси порошков. Один из компонентов должен обладать свойством схватываться, твердеть и значительно расширяться. Другой компонент своим твердением должен закреплять расширенную структуру.

Тщательные поиски материалов, отвечающих выдвинутым требованиям, показали, что наиболее подходящим веществом, обещающим дать (при известных условиях) в процессе своего образования полезное и эффективное расширение, является сульфоалюминат кальция 3CaOAI2О33CaS0432H2О, который называют «цементной бациллой», так как он расширяется при своем образовании и является причиной растрескивания и разрушения бетона при воздействии на него сульфатных вод.

После целого ряда проб был выбран и отрегулирован следующий состав расширяющегося цемента:

• компонент (расширяющийся) — механическая смесь порошков полуводного гипса и четырехкальциевого гидроалюмината;
• компонент — нормальный цемент (может быть силикатный цемент или глиноземистый цемент-алюминатный). Однако предпочтение надо отдать глиноземистому цементу, поскольку он обладает рядом свойств, обеспечивающих получение действительно высококачественного водонепроницаемого расширяющегося цемента. Добавка извести во много раз ускоряет процесс гидратации глиноземистого цемента.

Количество поглощенной и удержанной воды для наших глиноземистых цементов может быть принято (после прогрева в автоклаве в течение 8 ч) в размере 30% суммарной массы затворенного цемента и извести.

В 1944 г. француз Лоссье опубликовал состав расширяющегося цемента, который состоит из тесной механической смеси трех компонентов:

• силикатного цемента, составляющего основу расширяющегося цемента;
• сульфоалюминатного цемента, являющегося расширяющимся компонентом и изготовляющегося «мокрым способом»;
• стабилизатора, вступающего в действие через определенное время после затворения цемента и останавливающего расширение путем реагента расширения, т.е. гипса; в качестве стабилизатора рекомендуется применять шлак.

В смеси этих двух цементов в присутствии воды выделяется четырехкальциевый гидроалюминат, который под действием гипса в растворе приводит к образованию сульфоалюмината кальция; последний разбухает тонким порошком в соответствии с принципом Лешателье (поскольку происходит реакция растворенного тела с твердым телом). Силикаты кальция постепенно гидратируются с выделением освобождающейся извести, которая образует новые объемы четырехкальциевого гидроалюмината, производя новое расширение. Процесс расширения идет до полного исчерпания свободного гипса в растворе.

Свойства расширяющегося цемента на основе силикатного цемента близки к свойствам цемента Лоссье. Однако источником расширения в нашем цементе является расширяющийся компонент, и потому необходимое расширение происходит в первые же дни твердения. В цементе Лоссье материалы расширения поставляются самим цементом, и потому для необходимого расширения требуется не менее 10 — 15 дней; при этом использование шлака как стабилизатора во избежание полного разрушения системы от чрезмерного расширения.

Водонепроницаемость цемента обусловливается самоуплотнением камня при его твердении в замкнутом пространстве за счет роста кристаллов сульфоалюмината кальция, образующегося в присутствии воды. Для трещин, фильтрующих воду, применяется ВРЦ. Технология следующая: трещины шириной до 10 мм превращают по всей длине в канавки глубиной 30 — 35 мм и шириной 12 — 15 мм, расширяющиеся во внутрь конструкции. Каверны превращают в лунки глубиной не менее 100 мм, направленные расширенной частью внутрь сооружения. Бетон промывается водой из шланга. Расширенные канавки послойно заполняют увлажненным цементом (при притоке воды для зачеканки первого слоя применяют сухой цемент) с помощью набивки или вручную, причем каждый уложенный слой толщиной 2 — 4 см немедленно уплотняется чеканкой и смачивается из пульверизатора. Промежуточные слои не заглаживаются. Послойное заполнение повторяют до полного заполнения канавки. Приток воды устраняют просверливанием отверстий диаметром 22 — 25 мм и установкой стальных трубок диаметром на 3 — 4 мм меньше размера просверленного отверстия. После окончания работ концы трубок отрезают, и трубка заполняется цементным тестом.

Гидроизоляторы на цементной основе: расход гидроизолирующей смеси «Гидро-S» 13,5 — 18 кг на 1 м2 при слое толщиной 3 см с применением минеральной расширяющейся добавки к цементам «ИР-1» для водонепроницаемых бетонов и растворов без дополнительной гидроизоляции. «Самозалечивающиеся» трещины имеют размеры менее 0,8 мм. В смесь могут вводиться пигменты и суперпластификаторы. Начало схватывания 6 мин, конец схватывания 8 мин, водонепроницаемость 0,8 — 1,2 МПа. Одна весовая часть «Гидpo-S» смешивается с 2 — 3 весовыми частями мытого песка, после перемешивания добавляется минимальное количество воды для жесткого раствора. На защищаемую поверхность состав наносят вручную, растворонасосами или торкретированием.

Если появились усадочные трещины на 2-3 день, то их необходимо затереть и зажелезнить. Состав смеси: «Гидро-S» (до 450-540 кг/м3), песок : цемент =1:1, 2 — 1,5 весовых частей; Ц 400-500 кг/м3 + «ИР-1» 100 кг/м3, вода для жесткой смеси; 7 мин перемешивать.

Гидроизолирующую смесь «Гидро-S II» (смесь цемента «Гидро-S I» и песка в соотношении 1:2) применяют для водонепроницаемых штукатурных растворов и бетонов. Для бетонов смесь смешивается со щебнем или гравием фракции 10-30 мм.

Фильтрация воды в конструкцию происходит: из-за низкой плотности материала конструкции; из-за невысокой прочности конструкций на изгиб (приводит к трещинам); из-за разрушения конструкций от агрессивных сред; из-за биокоррозии.

Из материалов на основе сухих гидротехнических цементных смесей с модификаторами (полимерами) и наполнителями. В отличие от рулонных и мастичных материалов, которые работают отдельно от защищаемой поверхности в силу несовместимости их реологических деформативно-прочностных свойств (при этом необходимо сушить защищаемую конструкцию, что невозможно при открытых течах), материалы проникающего действия проникают в капиллярно-пористую структуру материала защищаемой поверхности и заполняют микроскопические поры и пустоты кристаллогидратами и повышают водозащитные свойства конструкции.

Самый первый пенетрирующий материал «Vandex» был получен в 50-х годах в Дании фирмой «Vandex». Для поверхностной гидроизоляции с проникновением в материал между его крупными заполнителями (кольматацией) на глубину 2-3 мм (пенетрирующий эффект) применяют составы «Кальмафлекс» (Россия), «Акватрон-6» (Россия), «Кальматрон» (Россия), «Коралл» (Россия), «Гидротэкс» (Россия), «PENETRON» (США), «THORO» (США), «XYPEX» (США), «DISOM» (Испания), «DRIZORO» (Италия), «AQUFIN» (Германия), «Васкон» (Чехия), «Hidrotes» (Словения) «Асокрет», «Эскофлюат», «Эволит» и др., которые однородны бетону.

Однокомпонентный «Hidrotes 94» или двухкомпонентный «Hidrotes AN» на основе специального цемента, сухого акрила, тонкомолотого кварцевого песка и других добавок наносится кистью или шпателем в два слоя толщиной по 1 мм каждый; в зоне потенциальных деформаций (швы, стыки), а также для нагруженных конструкций, применяется двухкомпонентный эластичный материал «Hidrostop Elastic», состоящий из сухой полимерцементной смеси и жидкой силиконовой эмульсии. Российский состав «Гидротэкс В» для штукатурного нанесения (смесь высокомарочного портландцемента, просеянного кварцевого песка и модифицирующих добавок) высушивает стены, не рекомендуется наносить на известковую штукатурку, 1 мм перекрывает при слое 2 мм; имеет прочность при сжатии 50 МПа, применяется для защиты от солей и нефтепродуктов. Быстротвердеющий «Гидротекс Б» ликвидирует протечки со сроками схватывания от 30 с до 5 мин. «Гидрокит» и «Гидрозат» (пломба) — отличаются быстрым схватыванием 4-30 мин. Принцип действия основан на проникновении под воздействием процесса осмоса (в первом приближении - разница концентраций) в капиллярные поры бетона и заполнении их труднорастворимыми кристаллами в процессе взаимодействия с цементным камнем. Образуются нерастворимые нитевидные кристаллы, заполняющие (кольматирующие) микротрещины, поры и капилляры бетона. Технология заключается в очистке от грязи, жира растворителем или 10 — 30%-ным раствором соляной кислоты HCI, очистке легкоудаляемых включений, очистке арматуры, промывке водой до удаления остатков очистки и увлажняют, открыть капиллярные поры, затворить водой смесь и нанести на поверхность слой толщиной 1 — 4 мм (2,2-3,2 кг/м2). Для бетона плотностью менее 2200 кг/м3 глубина проникновения не менее 150 мм, а бетонов с плотностью более 2400 кг/м3 — 5 — 28 мм. У «Vacson» глубина проникновения достигает 10 см и более. Нанесенная смесь препятствует вымыванию активных веществ. «Кальматрон» обусловливает эффект «самозалечивания» с помощью эстафетного характера протекания химической реакции. Наносится шпателем, кистью, штукатурным агрегатом с помощью пистолета или удочки слоем 2 — 4 мм. «Пенетрон» применяют для гидроизоляции бетона, материал капиллярного действия, используется как со стороны давления воды, так и с противоположной, обеспечивающий водонепроницаемость. Состоит из портландцемента, кварцевого песка и др. Реакция компонентов «Пенетрона» со свободным кальцием бетона дает водонепроницаемость, образуются нерастворимые кристаллы, которые заполняют трещины и капилляры. При отсутствии воды «Пенетрон» бездействует, сохраняя свой потенциал. Растущие кристаллы доходят до 90 см от места нанесения «Пенетрона», эти кристаллы не пропускают воду, но проводят воздух (бетон «дышит»). Защищает конструкцию от агрессивных грунтовых вод, карбонатов, хлоридов, сульфатов, нитратов как с внешней, так и с внутренней стороны давления воды.

Поверхность конструкции тщательно очищается от загрязнений до здорового бетона для раскрытия капилляров и микротрещин, далее она очищается от пыли и увлажняется. Трещины более 0,25 мм расширяют в виде «ласточкина хвоста» и заделывают цементно-песчаным раствором с добавлением 1 — 3% герметика. Поверхность грунтуют, наносят не оставляющей волосков кистью.

«Пенетрат» швейцарской фирмы «Bauplus» представляет собой смесь портландцемента, чистого мелкого кварцевого песка и добавок в виде порошка. Период полного твердения составляет 3-6 недель при температуре нанесения не менее +50°С. Состав, смешанный с водой, тремя слоями наносится на внутреннюю поверхность стен из бетона, камня, кирпича. Эти основания должны быть очищены и промыты. Расход компонентов следующий на 1 м2: цемент марки 350 и больше 4 кг; кварцевый песок фракции 0,3 — 1 мм — 1,6 кг; «Пенетрат» — 0,16 кг. «Пенетрат» проходит на глубину до 15 см и перекрывает все поры и капилляры, выдерживает давление до 7 атм. Для санации трещин и швов применяется раствор «Пеневит».

«Акватрон-6» или аналогичные герметики, после выдержки 5 — 10 мин шпателем, кистью, торкретированием наносят основной состав герметика. Второй слой наносят через 5 — 6 ч с предварительным увлажнением поверхности за 5 — 10 мин до нанесения. При этом выполняют втирающие движения, противоположные первому нанесению. В процессе твердения необходимо защищать поверхность от высыхания, воздействия ветра и солнца. Свежеобработанную поверхность увлажняют каждые 12 ч в течение 5 суток или укрывают полиэтиленовой пленкой, опилками и др. Обратная засыпка грунтом допускается через трое суток.

«Акватрон-8» — бронирующий состав из смеси глиноземистого цемента, специально подготовленного гидроалюмината кальция, гипса и активирующих добавок. Применяется для зачеканки течей, заплат, швов. Поверхность очищают от грязи, жира, трещины расшивают до глубины и ширины 20 мм, увлажняют и наносят герметик с в/т = 0,3 — 0,36; пломбу выдерживают 0,5 — 1,5 ч, избыток удаляют. Начало схватывания 3 мин, конец схватывания менее 12 мин, прочность при сжатии более 0,6 МПа, адгезия к бетону 1,2 МПа, влажность менее 0,1%.

«Гидросилекс» — порошок для растворов для гидроизоляции подвалов, бассейнов, кирпичных и бетонных стен. Добавка уменьшает капиллярную пористость раствора и увеличивает его плотность; нельзя применять для трещин, так как растворы очень жесткие, вводятся 2 — 4% массы цемента.

«Акрилик Патч» — однокомпонентный состав на цементной основе для обмазочной гидроизоляции, через 24 ч имеет 50% прочности, при твердении расширяется.

«Боларс» - грунтовочная эмульсия глубокого проникновения на акриловой основе с антисептическими добавками. Применяется под краски, штукатурки. Закрепляет основание и препятствует проникновению воды. Наносится валиком, кистью, расход 0,05 — 0,1 л/м2.

«Гидротекс П» — состав проникающего действия, образует нитевидные кристаллы, уплотняющие бетон и перекрывающие доступ воде при давлении до 6 атм, но не воздуху.

Гидроизоляционные материалы производства DRIZORO S. А. на основе цемента, минеральных наполнителей, синтетической резины. Материал двухкомпонентный: жидкость — 10-литровая канистра, порошок — 25 кг мешок. Полученное водонепроницаемое покрытие обладает гибкостью, адгезией к любой поверхности, хорошей паропроницаемостью, не пылит. Наносится на твердую, чистую, без краски, жира, пыли, масел поверхность. Время «жизнеспособности» 0,5 — 2 ч.

Сухая смесь «Прогресс-1» со сроком службы, как у защищаемой конструкции, смесь дает эффект «самозалечивания» для трещин до 0,4 мм, добавкой, корректирующей сроки схватывания, является гипс, содержание минеральных компонентов 15 — 18% массы цемента.

При устройстве изоляции из цементных растворов, армированных фибрами стекловолокна, их нанесение должно выполняться агрегатами, обеспечивающими получение фибр одинаковой длины, равномерное распределение в составе и плотность изоляционного покрытия.

Изоляция против капиллярной влаги и воды под давлением может выполняться материалами фирмы SCHOMBURG:

• «Aquafin-2k» — это эластичное, перекрывающее трещины, 2-компонентное обмазочное гидроизоляционное покрытие на основе цемента. Может применяться для гидроизоляции и укладки плитки на балконах; для защиты бетона от водной и газовой СО2 агрессии;
• «Aso-Flexfuge 93» — однокомпонентная эластичная затирка применяется для заполнения межплиточных швов;
• «AKO-F» на основе органических и неорганических кремневых соединений;
• «AsocpeT-BM» — это текучий цементно-известковый раствор;
• «Aquafin SMK» — это силиконовая эмульсия, применяется для гидрофобизации фасадов.
• «Asodur-Bi» — пропитка для бетона наносится за один-два рабочих прохода («свежее на свежее») валиком, кистью или разбрызгивателем. В течение первых 4 ч необходимо защищать от воздействия влаги.
• «ASOLIN-WS» — водоотталкивающая пропитка наносится распылением или окраской за один или несколько проходов.
• «Вандекс силер АС» — гидрофобизатор придает пористым основаниям водоотталкивающие свойства за счет их поверхностной пропитки с последующим высыханием. Наносится на поверхность кистью, валиком или распылителем низкого давления в несколько слоев. Количество слоев определяется пористостью основания.

«Гидрофлекс» — эластичное паропроницаемое, водонепроницаемое покрытие с высокой адгезией к бетону и камню. Двухкомпонентный состав на основе цемента, полимера и наполнителей (А и Б). Гидрофлекс сохраняет эластичность при температурах до 70°С. Поверхность, на которую наносится покрытие, должна быть твердой и чистой, без краски, отваливающихся фрагментов, жира, пыли. Все раковины, каверны заделать ремонтными составами «Гидрорем-22» или «Гидроплаг». Промыть поверхность водой для удаления пыли, перед нанесением смочить водой. В емкость с компонентом А насыпать порошок с компонентом Б и перемешать до гомогенной смеси вручную или миксером на малых оборотах, нельзя вспенивать состав, для улучшения пластичности можно добавить воды, смесь отстаивается 5—10 мин и снова перемешивается, срок годности от 30 мин до 2 ч в зависимости от температуры воздуха. Наносится волоконной кистью или шпателем, на большие поверхности - специальным распылителем. Первый слой рекомендуется нанести кистью для равномерного покрытия поверхности. Обычно наносится два слоя «Гидрофлекс» с общим расходом 2 — 2,5 кг/м2. Второй слой наносится минимум через 12 ч и максимум через 3 дня после первого. По истечении 7 дней после второго слоя покрытие готово к контакту с водой. Нельзя применять «Гидрофлекс» при температуре выше 30°С или ниже 5°С. Водонепроницаемое, но паропроницаемое покрытие «ГидроСИЛ-11» (смесь цементов, просеянного песка и особых присадок, поставляется в мешках) наносится аналогично «Гидрофлексу».

Гидропломбы из материалов «Гидроплаг-276», «Лампосилекс» состоят из быстротвердеющего расширяющегося состава для ликвидации активных водных протечек. Гидропломбы представляют собой смесь специального цемента, кремнистых наполнителей и добавок.

Сухая смесь НЦ состоит из напрягающего цемента и фракционированного песка. Смесь смешивается с водой в отношении 1 л на 7 кг смеси. Раствор наносится пневмонабрызгом или торкретированием за 2 — 3 прохода при общей толщине слоя 30 мм, смесь можно наносить вручную, но уплотнять. Расход 60 кг на 1 м2 при толщине 30 мм. Поверхность должна быть чистой, прочной, обезжиренной, шероховатой. Цемент НЦ применяют для получения водонепроницаемых бетонов с компенсированной усадкой, напрягающих. Цемент НЦ смешивают с чистым песком без глинистых примесей в соотношении с водой 1:2.

Для защиты бетона от агрессивных вод, содержащих сульфаты, сульфиды, хлориды и т.п., для заделки швов между плитами фундамента, для усиления фундамента применяется «ЭМАКО S 66», который представляет собой сухую бетонную смесь, содержащую полимерную фибру, при затворении водой образует литой безусадочный раствор, наносимый толщиной от 40 до 100 мм, его нельзя применять при контакте с водой, имеющей водородный показатель рН менее 5,5 и для точной цементации оборудования.

«Супертек» — эластичный высокопрочный на основе цемента и хлорсодержащих полимеров материал увеличивает поверхностную непроницаемость, создает барьер сульфатам. При контакте сухой поверхности с водой активизируется краситель, можно наносить на влажные и замасленные поверхности.

«Лахта» — материал, использующий природное свойство бетона - капиллярную структуру. В состав «Лахты» входят цемент, кварцевый песок и активные химические вещества. Химические вещества под действием ионной диффузии проникают в структуру бетона и, взаимодействуя с фазами бетонного камня, образуют нерастворимые соли, которые закупоривают поры бетона, повышая его водонепроницаемость. Такие гидроизоляционные материалы защищают конструкции и от воды, и от агрессивных сред (бензина и других нефтепродуктов, масла), позволяя при этом бетону «дышать». Глубина пропитки может достигать нескольких сантиметров. В случае механических повреждений поверхности ее гидроизоляционные и защитные свойства не изменяются. Материал «Лахта» может быть использован как на старом, так и на новом бетоне, не требует специальной защиты при строительных работах, обеспечивает сохранность не только самого бетона, но и стальной арматуры. Важным достоинством этого материала является возможность применения с высокой эффективностью при работах с влажным или свежеуложенным бетоном, так как иногда проводить специальное просушивание поверхности перед гидроизоляционными работами практически невозможно. Для возникновения эффекта проникающей гидроизоляции на поверхности бетона должна быть достигнута определенная концентрация активных химических веществ, при которой будет обеспечена реакция с образованием кристаллических структур. В процессе принимает участие тонкая пленка материала (1 — 2 мм), нанесенная на поверхность бетона. Увеличение толщины наносимого слоя не ведет к увеличению концентрации активных химических веществ, образующих кристаллы.

Одной из важнейших характеристик любого материала для проникающей гидроизоляции является глубина его проникновения в бетон.

«Полиакватрон А» — смесь высокомарочного портландцемента, специально подготовленного кварцевого песка с регламентированной гранулометрией и модифицирующих добавок. Материал проникающего действия обладает двойным защитным действием:

• капиллярным, обеспечивающим глубокое проникновение в поры материала активных химических добавок;
• бронирующим, образующим на поверхности прочный слой.

После нанесения смеси на бетон или кирпич активные компоненты смеси под действием капиллярного давления проникают в микротрещины, капилляры, поры и вступают в реакцию со свободным кальцием в присутствии влаги, формируя нерастворимые кристаллические образования. При эксплуатации действие смеси имеет «эстафетный» характер, как только возникает новый контакт с молекулами воды, возобновляется реакция, и процесс уплотнения структуры материала развивается в глубину конструкции. При этом сохраняется возможность прохождения молекул воздуха (конструкция «дышит»). Прочность на сжатие 50 МПа, адгезия с бетоном 1,5 — 2 МПа, глубина проникновения в материал до 150 мм. Наносится кистью или шпателем в два слоя, время между нанесением слоев 5 — 9 ч с предварительным увлажнением первого слоя.

«Эмако» —  высокотекучий (реопластичный), непропускающий воду при низком содержании воды до 16% раствор, применяется при ремонте старых разрушенных бетонных конструкций. В старой разрушенной конструкции уже произошла усадка, новый ремонтный состав подвергается усадке: последовательное дифференциальное движение между новым и старым материалами будет являться главной причиной разрыва двух материалов. «Эмако» в процессе затвердевания расширяется и создает предварительное напряжение в растворе при условии арматурных стержней, расширение происходит только в пластичном состоянии и исчезает при затвердевании (обычно другие материалы противодействуют только пластичной усадке, т.е. только усадке до затвердевания).

«Кальмафлекс» — защитный состав представляет собой систему защиты капиллярно-пористых материалов (кирпича, бетона, цементно-песчаного раствора и др.) от водопроницаемости и коррозии. Системой защиты бетона «Кальмафлекс» является полифазный конгломерат труднорастворимых аморфно-кристаллических новообразований в диффузном слое защитного состава и защищаемого бетона, образуемый в результате реакций эстафетно-обменного типа между вносимыми активными химическими добавками защитного состава и низкоинерционными химическими веществами защищаемого бетона. «Кальмафлекс» не токсичен (можно в сооружениях питьевой воды), пожаро-, взрывобезопасен. В результате реакций образуются трудно- и слаборастворимые новообразования, которые заполняют капилляры, поры и микротрещины, вытесняя при этом воду. Химический состав новообразований обусловливает высокие гидроизоляционные свойства состава за счет повышения плотности их расположения. Это обеспечивает эффект «самозалечивания» путем блокировки пор и трещин в слое защитного состава «Кальмафлекс» кристаллогидратами. Свойства «Кальмафлекса»: время схватывания — 30 — 85 мин; температура среды использования — более 0°С; расход 3,5 — 5 кг/м2; глубина проникновения до 15 см; увеличение плотности до 2400 кг/м3; увеличение морозостойкости на 55 циклов; водонепроницаемость 14 атм.

«Мапеластик» - двухкомпонентный цементный раствор состоит из порошка на цементной основе с наполнителями и добавками (компонент А) и водной дисперсии синтетических полимеров (компонент Б). Соотношение А : Б = 1:3, толщина слоя 2 мм. Основание должно быть твердым и чистым, температура эксплуатации от +8 до +35°С, наносится мастерком. Расход раствора — 1,7 кг на 1 м2 на 1 мм толщины слоя.

Полимерцементные материалы на основе водных дисперсий эпоксидных смол. ООО «НПФ «РЕКОН» предложил полимерминеральные вяжущие (ПМВ) на основе эпоксидных олигомеров в виде водных дисперсий эпоксидных смол ЭД-20 и ЭД-16 для ремонтных работ. В качестве минеральных вяжущих применяется портландцемент М 400 и гипс Г-4. Минеральное вяжущее (цемент) и наполнитель (речной песок) одновременно смешивали с водно-дисперсионным олигомером, содержащим все расчетное количество воды. Если смешивать наполнитель с водной дисперсией, а цемент ввести позже, то показатели получаются хуже, чем при первой технологии. При одновременном смешивании всех компонентов (более технологическом) процесс гидратации цемента замедляется, так как вода поступает в виде водной фазы водно-дисперсионного олигомера, т.е. она является как бы «связанной». Процесс гидратации проходит более полно из-за одновременного участия всей воды в гидратации цемента. Эпоксидные олигомеры из водных дисперсий имеют однородную поверхность без пустот (олигомер, являясь дисперсионной средой, остался также непрерывной фазой), эпоксидные олигомеры из органоразбавляемых дисперсий имеют мелкие пустоты (олигомер остался дисперсной фазой).

На основе органических вяжущих

Битумные

Из холодных асфальтовых мастик, представляющих собой смесь водной эмульсионной пасты битума с минеральным наполнителем. Холодное покрытие отличается простотой, надежностью, высокой механизацией, его можно наносить на влажное основание, без защитных ограждений. Обеспечивается высокая водо-, тепло - и солестойкость мастики. При небольших объемах работ холодные асфальтовые мастики наносят разливом, а разравнивают гладилками. На вертикальные поверхности наносят растворометами. При больших объемах холодные асфальтовые мастики наносят с помощью нагнетательных установок. Толщина слоя из асфальтовых мастик на горизонтальных поверхностях 6 — 7 мм, а на вертикальных — 4 — 5 мм. Второй слой наносится только после высыхания первого слоя (через 4 — 24 ч). Размер наносимой полосы гидроизоляции с одного места по ширине 3 — 50 см, а по высоте 2 — 2,5 м. Холодная асфальтовая штукатурная гидроизоляция представляет собой водонепроницаемое и пластичное покрытие толщиной 5 — 25 мм, выполняемое штукатурным способом, отдельными наметами толщиной по 5 — 7 мм из холодной асфальтовой мастики — смеси водной эмульсионной пасты битума с минеральным наполнителем.

Из горячих асфальтовых мастик и растворов. Горячими составами с температурой нанесения 120°С покрывают вертикальные поверхности снизу вверх слоями толщиной 5 — 7 мм, ярусами высотой 1,5 — 1,8 м с проверкой более 8 раз в смену. Для нанесения применяют асфальтометы. Горячая асфальтовая штукатурная гидроизоляция представляет собой водонепроницаемое, пластичное и высокопрочное покрытие толщиной 5 — 25 мм, состоящее из нескольких слоев или наметов асфальтового раствора или мастики, наносимых на горизонтальные поверхности разливом, а на вертикальные набрызгом в нагретом состоянии при рабочей температуре 150 — 200°С. Преимуществом горячей штукатурной гидроизоляции является возможность применения ее с пластификаторами, полимерными добавками, а также армирования ее стеклосетками. Благодаря этому горячей штукатурной гидроизоляцией можно защищать железобетонные конструкции с расчетным раскрытием трещин до 2 мм. Недостатком является применение материалов в горячем состоянии, что усложняет гидроизоляционные работы, повышает их трудоемкость, требует сушки основания.

Полимерные

Полимерные  — мастики нового поколения (битурэл). Эпоксиуретановый компаунд «Этал-148» представляет собой резиноподобный материал с относительным удлинением до 200%, применяется для заливки температурных швов. «Этал-47» - эпоксидный состав, набирающий прочность за 1,5 — 2 ч, при отрицательных температурах до -30°С. «Кемафоб» - бесцветная жидкость, при нанесении на основание создает водоотталкивающий силоксан, проникающий на 4 — 7 мм вглубь основания. Температура эксплуатации -30...+90°С. Материал стоек к ультрафиолетовым лучам, не развиваются микроорганизмы.

Перед нанесением состава поверхность очищается и высушивается. Наносят состав кистью, валиком или распылением при температуре выше +5°С.

Составы «УТК-М» и «Силор» — это вязкие полиуретановые композиции, применяющиеся для гидроизоляции бетона, наносятся кистью или валиком в 2 слоя. После отверждения представляют собой глянцевую резиноподобную пленку. Толщина пленки 0,2 — 0,4 мм с относительным удлинением 200-400%. Температура эксплуатации -60... + 180°С.