Характерными особенностями проектирования и строительства промышленных и гражданских сооружений на современном этапе является развитие заглубленных частей сооружений, расположенных ниже уровня дневной поверхности, создание подземных переходов, связывающих отдельные сооружения, а также использование под застройку земель, малопригодных для сельскохозяйственных целей, в большинстве случаев заболоченных. В связи с этим вопросы создания надежной гидроизоляции сооружений приобретают все большее значение. /1/
Стальные незащищенные конструкции ржавеют и через 10 — 12 лет теряют прочность, а некоторые элементы полностью разрушаются. Деревянные конструкции в условиях повышенной влажности уничтожаются грибками в 2 — 3 года. Каменные, бетонные и железобетонные сооружения также могут терять прочность под воздействием воды, особенно агрессивной.
Гидроизоляция — защита частей зданий и сооружений, конструкций, резервуаров и т.д. от проникновения или воздействия воды или предупреждения ее утечки, а также средства для этих целей — специальные конструктивные элементы или водонепроницаемые слои на наружной или внутренней поверхности частей зданий и сооружений. Гидроизоляция может быть частью или дополнением комплекса осушительных, противофильтрационных и противокоррозионных мероприятий. /2/
гидроизоляционный материал строительная конструкция
1. Гидроизоляционные материалы
1.1 Свойства гидроизоляционных материалов
Гидроизоляционные материалы отличаются от других строительных материалов повышенной водонепроницаемостью и водоустойчивостью при длительном действии воды, в том числе минерализованной, и химически агрессивных водных растворов. /3/
К гидроизоляционным материалам и конструкциям предъявляется ряд дополнительных требований в зависимости от вида сооружений, для защиты которых они предназначены, и расчетной долговечности этих сооружений, сроков капитальных ремонтов и режима эксплуатации гидроизоляции.
Для оценки свойств гидроизоляционных материалов и покрытий в технической литературе принята следующая терминология (Таблица 1).
Таблица 1 — Характеристики гидроизоляционных материалов и покрытий
ХарактеристикаОпределениеПлотностьОтношение массы материала к его объему в плотном теле (исключая пустоты и поры) Объемная массаОтношение массы кускового материала к его объему в естественном состоянии (вместе с порами) Отношение массы рыхлого (насыпного) материала к его объемуПредел прочностиПредельное напряжение, при котором наступает разрушение образца материалаОтносительное удлинениеОтношение остаточного удлинения образца к его первоначальной длинеУдарная вязкостьРабота, затраченная на ударный излом образца, отнесенная к площади его поперечного сеченияКоэффициент трещиностойкостиОтношение ширины перекрываемой трещины в бетоне к толщине покрытия без нарушения сплошности покрытияВодопоглощениеСтепень заполнения водой единицы объема или массы материала при погружении сухого образца в воду при температуре 18-20° СКоэффициент водопроницаемостиКоличество воды, прошедшей через образец материала в течение одного часа при постоянном давленииКоэффициент фильтрации грунтаСкорость перемещения (фильтрации) жидкости через грунт при напорном градиенте, равном единицеКоэффициент газо-воздухопроннцаемостиКоличество газа (воздуха), кг, проходящее в течение 1 ч через слой материала площадью 1 м2 толщиной 1 м при разности давлений воздуха на поверхностях в i ПаЭлектрическое сопротивление (омическое) Способность материала сопротивляться прохождению постоянного токаЭлектрическая прочностьНапряженность электрического поля, при которой происходит пробой данного материалаАдгезияСопротивление отрыву или сдвигу материала, нанесенного на изолируемую поверхностьУсадкаЛинейное сокращение материала под воздействием внешних факторов (изменение температуры и др.) или в результате процессов, протекающих в материале (старение, вулканизация, полимеризация и др.)
Природные и строительные материалы
... — масса образца материала, насыщенного водой; mc — масса образца в сухом состоянии. Водопоглощение по массе Wм(%) определяют по отношению к массе сухого материала Wм=(mв-mc)/mc*100. Wo=Wм*γ, γ — объемная масса сухого материала, выраженная по отношению к плотности воды ...
Атмосферостойкость, или погодоустойчивость — способность материала длительное время сохранять свои первоначальные свойства и структуру после совместного воздействия погодных факторов (дождя, света, воздуха, облучения и колебаний температуры).
Атмосферостойкость выражается временными показателями (час, сутки, месяц, год) или оценивается в баллах по специальной шкале.
Биологическая стойкость — способность материала сопротивляться агрессивным биологическим факторам (бактерии, микробы, грибы, насекомые грызуны, прорастание растительности).
Долговечность — способность материала длительное время сопротивляться комплексному воздействию атмосферных и других факторов в условиях эксплуатации.
Коэффициент паропроницаемости — количество водяного пара, проникающего в течение 1 часа через 1 м2 площади образца толщиной 1м при разности парциальных давлении водяного пара с одной и другой стороны образца 133 Па.
Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без существенных признаков разрушения и значительного снижения прочности. Оценивается числом циклов попеременного замораживания и оттаивания.
Старение материала — процесс изменения (ухудшения) свойств материала во времени под воздействием природных или искусственных факторов.
Температура стеклования — максимальная температура, при которой материал становится хрупким.
Свойства битумов
... и повышения температуры. Пластические свойства твердых и вязких битумов условно характеризуются растяжимостью (дуктильностью) - способностью вытягиваться в тонкие нити под действием внешних постоянных ... степень огнеопасности битума при его разогреве. Существенной особенностью битумов является их высокая адгезия - прилипание к поверхности различных минеральных и органическиx материалов. Для ...
Укрывистость — способность материала (лакокрасочного, растворенного и т.п.) давать на окрашиваемой поверхности сплошную пленку при минимальном его расходе. Единицей измерения укрывистости является расход материала в граммах на 1 м2 окрашиваемой поверхности.
Химическая стойкость — способность материала сопротивляться агрессивному воздействию среды или химическому взаимодействию с контактируемым материалом (кислоты, щелочи, растворенные в воде соли, газы и др.).
/2/
.2 Виды гидроизоляционных материалов
Гидроизоляционные материалы классифицируют:
)по способу нанесения и условиям эксплуатации:
окрасочные (силикатные и цементные краски, битумные и битумно-полимерные эмульсии, лаки и эмали);
—обмазочные (битумные, дегтевые и полимерные мастики);
уплотняющие (бетоны и растворы на минеральных вяжущих и органических связующих);
штукатурные (коллоидный цементный клей, цементно-песчаные растворы с уплотняющими добавками, растворы на расширяющихся цементах, асфальтовые растворы);
оклеечные (рулонные, пленочные и листовые материалы);
пропиточные (битумы, дегти, полимеры);
инъекционные (те же, что и пропиточные, только наносятся под давлением);
засыпные (гидрофобные порошки, глина);
2)по физическому состоянию и внешнему виду — жидкие, пластично-вязкие, твердые и упруговязкие;
3)по виду вяжущего — битумные, дегтевые, битумно-полимерные, полимерные, резино-битумные, минеральные. /4/
Наиболее распространенными в строительстве гидроизоляционными материалами являются кровельные материалы типа рубероида, толя, а также различные мастики на основе битумов, дегтя и др., применяемые в качестве обмазочной гидроизоляции при производстве кровельных работ. Многие гидроизоляционные материалы (типа пергамина, рубероида) используются в качестве пароизоляции.
Битумы и дегти различных марок, а также мастики на их основе применяются для гидроизоляционных и кровельных работ. Они являются водостойкими и водонепроницаемыми материалами, стойкими к атмосферным воздействиям. При повышении температуры они сначала размягчаются, а потом разжижаются. При понижении температуры они становятся более вязкими и твердеют.
Природные битумы в чистом виде встречаются редко. Главным образом применяют нефтяные битумы — материалы черного или темно-коричневого цвета, которые получают в процессе переработки нефти. В строительстве используют твердые, полутвердые и жидкие битумы. /5/
Битумные материалы бывают одно — и двухкомпонентными, с синтетическими или натуральными наполнителями, в некоторые них могут быть добавлены волокна для увеличения прочности при растяжении. Поверхность, которую необходимо покрыть битумными материалами, должна быть сухой и предварительно загрунтованной. Жидкие битумные материалы в форме эмульсий и суспензий наносят методом распыления или щетками. Эластичные мастики позволяют создавать достаточно толстые слои, герметизирующие трещины размером до 3 мм. Невысокую устойчивость битумных материалов к механическому воздействию, необходимо повысить за счет защиты стяжками, пенополистирольными плитами и техническими тканями. Также следует защищать битумные материалы от воздействия прямых солнечных лучей. К типичным гидроизоляционным битумам относят Ceresit CP 41 и Polybit Polycoat.
Кровельные работы. Кровли из рулонных материалов
... трудоемкость кровельных работ. Кровли бывают рулонные — из рубероида на приклеивающих мастиках, наплавляемых рубероидов, полимерных материалов, мастичные — из мастик и эмульсий (битумных, полимербитумных и ... их долговечности большое значение имеют качество кровельных материалов и их рациональное применение. Показатели свойств кровельных материалов определяют при лабораторных испытаниях образцов. ...
Помимо традиционных битумных материалов в настоящее время широкое распространение получают современные битумно-полимерные материалы, имеющие высокие значения технических характеристик за счет эластичности и прочности армирующей основы, а также свойств битумно-полимерного вяжущего. К битумно-полимерным материалам относятся различные эмульсии и мастики, самоклеющиеся пленки, рулонные материалы, литой асфальт.
Битумно-полимерные суспензии представляют собой водные эмульсии битумов с минеральными эмульгаторами и синтетическим латексом. Они применяются для защиты и изоляции минеральных поверхностей, для изготовления асфальтовых мастик, которые преимущественно применяют в качестве штукатурной гидроизоляции.
Битумно-полимерными мастиками являются пастообразные составы на основе битумов, с добавками полимеров, каучуков и наполнителей, улучшающими устойчивость к деформации, водонепроницаемость и долговечность гидроизоляции. Данные мастики в основном защищают подземные сооружения в качестве обмазочной гидроизоляции. Данные мастики делятся способу нанесения на холодные и горячие, и по составу — на одно — и двухкомпонентные. Холодные битумные мастики изготавливают соединением нефтебитума, наполнителя, разжижителя (например, уайтспирита, нефраса или индустриального масла) и пластификаторов. Представителями этой разновидности гидроизоляционных материалов являются Ceresit BT 41, CP 42, CP 43 и BT 43, а также Polybit Bituplus, Polybit Polyglow и Polybit Polyplus. /6/
Холодные битумные мастики состоят из смеси нефтяных битумов, растворителя (соляровое масло, керосин), наполнителя (асбест) и антисептика. Благодаря наличию солярового масла, способного растворять битумы и просачиваться в рулонный материал, эти мастики не надо разогревать, они хорошо склеиваются друг с другом и приклеивают к основанию элементы кровельного ковра.
Холодные битумные мастики предназначены для устройства многослойных кровельных покрытий, для гидро — и пароизоляции. Наиболее распространенной является мастика МБК-Х-1. /5/
В процессе производства битумно-полимерного вяжущего применяют технологию модификации битума полимером, в этом случае битум остается в стабильном естественном состоянии и дополнительно приобретает свойства, аналогичные свойствам полимера-модификатора. Наибольшее распространение в качестве модификаторов битума получили искусственный каучук — стирол-бутадиенстирол (СБС) и пластик — атактический полипропилен (АПП).
Неразрушающий контроль качества материалов и продукции, их эффективность
... контроль качества с разрушением и без разрушения материала (заготовки, детали). Раздел 1. Понятие неразрушающего контроля качества материалов и продукции Контроль качества с разрушением, который проводится методами ... проката, тонкостенных деталей, металлических и неметаллических покрытий физическими методами контроля: обнаружение несплошности материала деталей и узлов (трещин, раковин, ...
СБС в составе модифицированного битума, делает его более эластичным и увеличивает температуру хрупкости до минус 40 градусов. АПП-модифицированные битумы обладают большей жесткостью и жаростойкостью, они имеют температуру размягчения около 155 градусов. /6/
Каменноугольный деготь представляет собой черную маслянистую жидкость с резким запахом. Его получают в процессе переработки каменного угля и используют для приготовления кровельных мастик.
Каменноугольный пек получают в результате перегонки каменноугольного дегтя. В зависимости от содержания антраценового масла он может иметь разную температуру плавления: наибольшее количество антраценового масла содержится в мягком каменноугольном пеке, имеющем температуру плавления 45-50°С, наименьшее — в твердом пеке с температурой плавления 75-90°С.
Каменноугольным пеком в смеси с маслами пропитывают кровельный картон при изготовлении рубероида, он также входит в состав дегтевых мастик.
Рулонные основные гидроизоляционные материалы получают в результате обработки основы — кровельного картона, асбестовой бумаги, стеклоткани — битумами и дегтями, а также их смесями. Безосновные материалы выпускаются в виде полотнищ требуемой толщины в результате прокатки смеси из вяжущего (обычно битума), наполнителя и добавок.
Толь получают путем двукратной пропитки кровельного картона не битумными, а дегтевыми продуктами. Выпускается беспокровный толь (толь-кожа) марок ТК-350 и ТГ-350 без присыпки для устройства кровли и пароизоляции, а также гидроизоляционный кровельный толь, предназначенный для устройства кровельного ковра и для гидроизоляции различных строительных конструкций.
Пергамин получают из кровельного картона пропиткой его нефтяными битумами. Он не имеет на поверхности покровного слоя и используется как кровельный подкладочный материал под рубероид и для пароизоляции.
Стеклорубероид и стекловойлок — рулонный материал, изготовляемый при нанесении битумного вяжущего на стеклохолст или стекловойлок на обе стороны материала и покрытии одной или двух поверхностей слоем крупнозернистой, чешуйчатой мелкозернистой или пылевидной посыпки. Их используют в качестве оклеечной гидроизоляции и для верхнего и нижнего слоев кровельного ковра.
Асфальтовые армированные маты представляют собой стеклоткань, пропитанную с обеих сторон слоем битума или гидроизоляционной асфальтовой мастики. Используют в качестве оклеечной гидроизоляции и для уплотнения деформационных швов.
Гидростеклоизол — гидроизоляционный рулонный материал, получаемый из стеклоткани или стеклохолста, покрытого с обеих сторон смесью из битума, молотого талька, магнезита и пластификатора.
Несущие конструкции покрытий промышленных зданий
... использовать плитные утеплители. Выравнивающий слой (стяжка). В покрытиях с плитными или сыпучими, утеплителями для получения ровного и жесткого основания под гидроизоляцию из рулонных материалов ... шпонок. Для устройства помещений, имеющих значительные размеры, используют большепролетные и пространственные конструкции покрытий. Покрытия в большепролетных зданиях бывают плоскостные, пространственные и ...
Гидроизол изготовляют пропиткой асбестового или ас-бестоцеллюлозного картона нефтяным битумом. Применяют в качестве оклеечной гидроизоляции с использованием горячих мастик, для гидроизоляции плоской кровли.
Фольгоизол является двуслойным материалом, состоящим из тонкой алюминиевой фольги и покрытой с нижней стороны слоем битумно-резинового состава. Фольгоизол является водонепроницаемым долговечным гибким легко режущимся материалом. Благодаря верхнему слою, выполненному из блестящей алюминиевой фольги, фольгоизол обладает большой отражательной способностью, эффективно защищая здания в жаркие солнечные дни от перегрева. Фольгоизол используют для устройства кровель, пароизоляции и гидроизоляции, а также для герметизации стыков панелей.
Стеклоизол представляет собой стеклоткань или стеклохолст, пропитанные с двух сторон битумно-резиновой мастикой. Используют как кровельный и гидроизоляционный материал.
В настоящее время выпускается большое количество кровельных гидроизоляционных материалов, представляющих собой стеклоткань, стеклохолст или стеклосетку, пропитанных битумно-полимерным составом. В отличие от рубероида и толя они имеют большую долговечность, морозостойкость.
Изол является кровельным безосновным материалом, который изготовляют из смеси нефтяного битума и материалов, содержащих каучук, каменноугольных смол, минеральных наполнителей, антисептика. Изол эластичен, биостоек, не влагоемок, долговечнее рубероида в два раза. Изол применяют для изоляции бассейнов, подвалов, для покрытия пологих и плоских кровель.
Полиэтиленовые пленки — рулонный гидроизоляционный материал, широко распространенный в быту и строительной практике.
Плиты гидроизоляционные асфальтовые получают покрытием стеклоткани или металлической сетки слоем горячей гидроизоляционной мастики или асфальтобетонной смеси. Плиты выпускают армированными и неармированными для заполнения швов. Используют в качестве оклеечной гидроизоляции.
Плоские асбестоцементные листы изготовляют из смеси цемента с асбестом. Асбестовые волокна выполняют роль арматуры и придают изделию прочность. Асбестоцементные листы легки, прочны, долговечны, огнестойки. Благодаря своей водонепроницаемости они широко используются как кровельные и отделочные материалы. Плоские листы выпускают прессованными и непрессованными.
Волнистые асбестоцементные листы выполняют так же из смеси асбеста и цемента, как и плоские. Благодаря волнистому поперечному сечению листы обладают большей жесткостью и лучше сопротивляются изгибающим нагрузкам. Следует отметить, что использование строительных материалов, содержащих асбест, не рекомендуется для внутренней отделки. /5/
Металлическая гидроизоляция выполняется в виде сплошного покрытия из стальных листов, сваренных встык или внахлестку, причем все покрытие заанкеривается в бетоне основной конструкции уголками или специальными анкерами. Такие покрытия весьма дороги и многодельны, поэтому их применение допускается только после всестороннего технико-экономического обоснования.
Проникающая гидроизоляция
... Расширяется применение полимербетонных и полимерцементных покрытий, коллоидного цементного раствора. Оклеечная гидроизоляция производится наклейкой рулонных материалов в виде многослойного (обычно в ... воздействии воды (цементный торкрет, холодная асфальтовая и эпоксидная окрасочная гидроизоляция). Проникающая гидроизоляция : сухие смеси, состоящие из цемента, кварцевого песка определенного ...
Для металлоизоляции применяют листовую или низколегированную (нержавеющую) сталь, причем монтаж гидроизоляции и сварка стыков производятся по особым правилам для уменьшения температурно-усадочных напряжений, а полость за металлической обшивкой после окончания сварочных работ заполняют путем инъекции цементным раствором.
Внутренняя металлоизоляция выполняется, как правило, для защиты внутренних помещений, тоннелей и проходных каналов при отрывающем гидростатическом давлении и химической агрессивности грунтовых вод, когда невозможно устройство гидроизоляции, работающей на отрыв, из холодных асфальтовых мастик, КПЦР или эпоксидной окраски.
Металлоизоляция слишком дорога и ответственна, поэтому при ее выполнении проводится ультразвуковая дефектоскопия всех сварных швов, а также обязательны испытания готовых покрытий. /3/
В последнее время широкое распространение получила окрасочная гидроизоляция. Ее преимущество состоит в том, что она может защитить от проникания влаги в строительные конструкции, имеющие сложные геометрические формы. Для окрасочной гидроизоляции используют перхлорвиниловые краски, хлорсульфированный полиэтилен, водные дисперсии тиокола, синтетические латексы. /5/
Окрасочную гидроизоляцию выполняют, нанося пленкообразующие жидкие или пластичные материалы малярными приемами: напылением и набрызгом с помощью различных краскораспылительных механизмов, кистями, щетками и шпателями. По составу исходных материалов различают следующие типы окрасочных покрытий: на основе органических вяжущих и на основе органо-минеральных вяжущих.
Битумные окрасочные покрытия, для повышения их прочности и трещиностойкости, могут быть армированы стекломатериалами или металлической сеткой. Поэтому следует различать армированные и неармированные окрасочные покрытия.
Штукатурная гидроизоляция отличается от окрасочной следующими признаками: меньшей подвижностью наносимых на основание составов, включающих, как правило, более крупные наполнители, большей толщиной покрытий (6-50 мм) и способами нанесения изолирующих составов, которые аналогичны способам нанесения известковых и цементных строительных штукатурок
Штукатурная гидроизоляция создается на основе органических и неорганических вяжущих. К штукатурной гидроизоляции па основе неорганических вяжущих (цементно-посчапая) относятся: покрытия из торкрет-бетона, наносимого с помощью цемент-пушки; покрытия из пневмобетона, наносимые с помощью растворонасоса и пневматической насадки, покрытия из коллоидно-цементного раствора. Все виды покрытий из цементно-песчаной штукатурки могут в своем составе иметь уплотняющие добавки, повышающие водостойкость и водонепроницаемость покрытий.
Пропиточная и инъекционная изоляции, как правило, используются в качестве дополнительной к поверхностной изоляции или при ликвидации протечек воды через ограждающую конструкцию в тех случаях, когда ремонт и замена гидроизоляционного покрытия невозможны или сопряжены с большими затратами.
Технология устройства гидроизоляционных покрытий
... смол). Технология устройства окрасочной гидроизоляции. Технологический процесс независимо от видов применяемых материалов и функционального назначения покрытий состоит из следующих основных технологических операций: подготовки поверхности, нанесения окрасочной гидроизоляции формирования покрытия (сушка, отверждение, ...
Пропиточная гидроизоляция основана на заполнении пор, микротрещин и других пустот, имеющихся в теле конструктивного элемента, водонепроницаемыми материалами. Пропитка элементов производится в открытых ваннах или в автоклавах. В качестве пропиточных материалов применяются битумы, каменноугольные пеки и петролатум.
Сущность инъекционной гидроизоляции заключается в нагнетании в тело бетона через специально пробуренные скважины уплотняющих растворов с целью придания сооружению или его элементу водонепроницаемости и прочности. Инъекционные способы защиты конструкций и сооружений разделяются на следующие виды: цементация, силикатизация и смолизация.
Для производства инъекционных работ применяют следующие материалы: цементный раствор, жидкое стекло с раствором хлористого кальция, а также другие электролиты и синтетические смолы (карбамидная и др.).
/1/
Засыпная гидроизоляция происходит от забивок перемятой глиной и глинобетоном, широко применявшихся ранее. В настоящее время к ним прибегают очень редко из-за большой многодельности, необходимости приготовления высокопластичных глин с малым содержанием воды и последующей их плотной укладки. /3/
Заключение
Гидроизоляционные материалы защищают строительные конструкции от неблагоприятного воздействия агрессивной влажной среды, чаще всего под давлением воды.
В этой связи, для строительных материалов такой группы наиболее важны следующие свойства:
водонепроницаемость,
—водостойкость,
долговечность,
удовлетворение требованиям по механической прочности, деформативности, химической стойкости.
Анализируя множество гидроизоляционных материалов, можно сделать вывод о том, что сегодня не существует одного универсального материала для эффективного повсеместного использования. В большинстве случаев наиболее оптимальным будет применение комплекса материалов, где каждый материал будет выполнять свою строго определенную функцию. Кроме того, свойства аналогичных материалов от разных производителей могут значительно отличаться, отличаться будет и результат их применения.
Список литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/gidroizolyatsiya-fundamenta/
1.Под ред. Искрина В.С. «Гидроизоляция ограждающих конструкций промышленных и гражданских сооружений. Справочное пособие.» — Стройиздат, 1975
2.Большая Советская энциклопедия, третье издание. — М.: Советская Энциклопедия, 1970-77 (электронная версия — М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 2004.)
.С. Н Попченко «Гидроизоляция сооружений и зданий» — Ленинград Стройиздат, Ленинградское отделение, 1981
.П.И. Юхневский «Строительные материалы и изделия». Учебное пособие — Минск, УП «Технопринт», 2004
Долговечность и эксплуатационная надежность строительных материалов, ...
... долговечностью, широко применяются при возведении фундаментов и стен зданий, подпорных стен, дымовых труб, водонапорных башен, плотин, канализационных коллекторов, резервуаров и других сооружений. К недостаткам каменных конструкций следует ... внимание соблюдению пропорций состава смеси и качеству применяемых материалов. Приготовление растворов может осуществляться только под контролем технолога ...
5.<http://eebt.ru> «Пароизоляционные и гидроизоляционные материалы»
.<http://postroil-jack.ru> «Какие бывают гидроизоляционные материалы»
