Роль проникающей гидроизоляции в строительстве

Герасимов М.М., к.э.н., доцент

Сергеев Н.К.

Аннотация

В настоящее время применяется множество гидроизоляционных материалов, но наука не стоит на месте и сам бетон при помощи химических добавок начал обладать высокими гидроизоляционными качествами. Проведено много научных исследований, в результате которых было выявлено, что проникающая гидроизоляция удовлетворяет всем требованиям для обеспечения не только высокой водонепроницаемость бетона, но и обеспечивает его защиту от коррозии.

Ключевые слова

Проникающая гидроизоляция, химические добавки, водонепроницаемость, бетон.

Фундамент является важнейшей частью зданий и сооружений, и именно от него зависит надежность всей конструкции здания. Именно фундамент, расположенный под землей, воспринимает нагрузку от надземных конструкций и передаёт её на основание. Существуют различные типы фундамента, а выбор того или иного типа фундамента зависит в основном от типа грунта, на котором возводится здание. Долговечность фундамента и самого здания зависит не только от грамотного проектирования, но, в том числе, и от качественной гидроизоляции.

Гидроизоляция фундамента зданий и сооружений является очень важным элементом, обеспечивающим качество строительства. В среднем стоимость фундамента может составлять от 10 до 30% стоимости строительства здания. Поэтому очень важно проектировать не только конструктивно, но и экономически выгодные решения фундаментов. Не менее важен также и выбор современных материалов и технологий.

Воздействие воды на бетон очень опасно, так как постепенно приводит к потере им прочности и несущей способности. Это является серьезной проблемой. Для решения данной проблемы были предложены различные химические добавки, которые проникают в бетон. Проникающая гидроизоляция препятствует капиллярному поднятию воды в порах бетона.

Бетон – искусственный каменный материал со структурой, пронизанной порами, капиллярами и микротрещинами. Это обусловлено испарением воды во время схватывания бетонной смеси, недостаточным уплотнением бетона при заливке, внутренними напряжениями, возникающими из-за усадки бетона в процессе схватывания и твердения. Чтобы исключить возможность сквозной фильтрации воды через бетон, достаточно ввести при его приготовлении добавку «Пенетрон Адмикс» или обработать его поверхность раствором сухой смеси «Пенетрон». Результатом применения их является заполнение пор, капилляров и микротрещин нерастворимыми химически стойкими кристаллами [1].

В основу принципа действия сухой смеси «Пенетрон» положены следующие явления: осмос, броуновское движение, реакции в твердом состоянии, силы поверхностного натяжения. При нанесении на влажный бетон жидкого раствора сухой смеси «Пенетрон» на поверхности создается высокий химический потенциал, а при этом структура бетона сохраняет низкий химический потенциал. Осмос стремится выровнять разницу потенциалов, возникает осмотическое давление. Благодаря осмотическому давлению активные химические компоненты материала «Пенетрон» мигрируют глубоко в структуру бетона. Чем выше влажность порового пространства бетона, тем эффективнее происходит процесс проникновения активных химических компонентов вглубь бетона. Это происходит как при положительном, так и при отрицательном давлении воды. Глубина проникновения активных химических компонентов «Пенетрон» может достигать нескольких десятков сантиметров.

Проникнув вглубь структуры бетона, активные химические компоненты вступают в реакцию с ионными компонентами кальция и алюминия, оксидами и солями металлов, содержащихся в бетоне. В ходе этих реакций формируются более сложные соли, способные взаимодействовать с водой и создавать нерастворимые кристаллогидраты. Сеть этих кристаллов заполняет поры, капилляры и микротрещины размером до 0,5 мм. При этом кристаллы становятся составной частью бетонной структуры. Поры в цементном камне, заполненные нерастворимыми кристаллами, не пропускают воду, поскольку в действие приходят силы поверхностного натяжения жидкостей. Сеть кристаллов, заполнивших капилляры, препятствуют фильтрации воды даже при наличии высокого гидростатического давления. При этом бетон сохраняет паропроницаемость. Скорость формирования кристаллов и глубина проникновения активных химических компонентов зависят от многих факторов: плотности, пористости бетона, влажности, температуры окружающей среды. При исчезновении воды процесс формирования кристаллов приостанавливается. При появлении фильтрации воды (например, при увеличении гидростатического давления) процесс формирования кристаллов возобновляется, т.е. бетон после обработки материалом «Пенетрон» приобретает способность к «самозалечиванию».

«Пенетрон» – гидроизоляционный материал глубокого проникновения, предназначенный для значительного увеличения водонепроницаемости бетона и предотвращения капиллярного проникновения влаги через него.

«Пенекрит» – шовный гидроизоляционный материал, предназначенный для устранения капельных течей и предотвращения фильтрации воды через швы, стыки, вводы коммуникаций, сопряжения и примыкания.

«Пенебар» – шовный гидроизоляционный материал, предназначенный для предотвращения фильтрации воды через швы, стыки, вводы коммуникаций, сопряжения и примыкания.

«Пенеплаг» – водоостанавливающий гидроизоляционный материал, предназначенный для мгновенной остановки напорных фонтанирующих течей.

«Ватерплаг» – водоостанавливающий гидроизоляционный материал, предназначенный для быстрой остановки напорных фонтанирующих течей.

«Пенетрон Адмикс» – гидроизоляционная добавка в бетонную смесь для значительного увеличения водонепроницаемости, морозостойкости и прочности бетона.

В ходе исследования было выявлено, что при нанесении раствора смеси «Пенетрон» на поверхность цементного камня значительно увеличивается его прочность, особенно при твердении во влажных условиях. Динамика твердения в течение 360 суток образцов показывает, что это связано с увеличением плотности цементного камня, сопровождающейся уменьшением открытой пористости. Кроме того, более высокие значения коэффициента размягчения у обработанного «Пенетроном» цементного камня, свидетельствует о том, что возникающие новообразования в порах материала водостойкие и устойчивы во времени (рис. 1) [2].

Рис. 1. Схема действия проникающих добавок

Достоинства проникающей гидроизоляции:

· Все работы можно производить внутри сооружения, нет необходимости откапывать фундамент.

· Высушивать бетон не нужно. Чем более глубоко увлажнен бетон, тем лучше произойдет реакция кристаллизации и глубже проникнет состав.

· Качественные материалы («Пенетрон») способны проникать на глубину до 60 – 90 см в толщу бетона общим слоем.

· Обеспечивается защита материала изнутри, а не только снаружи. Полностью исключено проникновение воды внутрь бетона.

· Состав обладает функцией «самозалечивания». Если появляется трещина в бетоне, то она тут же заполняется кристаллами.

· Длительный срок службы, равный сроку службы самого бетона.

· Бетон остается паропроницаемым.

· Повышается морозостойкость и прочность самого бетона.

· Не требуется дополнительное дорогостоящее оборудование.

· Обработанному бетону не страшны механические воздействия.

· Экологичность материала. Можно применять для поверхностей, находящихся в контакте с питьевой водой.

· Некоторые проникающие составы можно применять для заделки фонтанирующих течей.

Недостатки проникающей гидроизоляции:

· Проникающими составами можно обрабатывать только бетон, строительные растворы, штукатурки и стяжки на основе цемента марки не ниже М150. Кирпич и камень не поддаются воздействию проникающей гидроизоляции.

· Работы можно производить только при температуре не ниже +5 °С.

· До начала работ желательно удалить всю отделку и непрочно держащуюся штукатурку до самого бетона. Также необходимо раскрыть все трещины и обезжирить поверхность бетона, если выполняется гидроизоляция старых конструкций.

· Бетон следует тщательно увлажнить [3].

В данной работе были изучены преимущества и недостатки проникающей гидроизоляции. На основании этого можно сделать вывод, что применение смеси «Пенетрон» значительно повышает гидроизоляционные свойства цементного камня. Так, коэффициент размягчения цементного камня с обмазкой этим материалом значительно превышает единицу и находится в пределах 1,35-1,40. Снижается открытая пористость цементного камня; - применение смеси «Пенетрон» способствует долговечности бетонных и железобетонных конструкций, так как за счет снижения проницаемости цементного камня для агрессивных сред повышается их срок эксплуатации; применение смеси «Пенетрон» повышает плотность и прочность цементного камня.

Список использованной литературы

1. Гликин С.М. Гидроизоляция бетонных конструкций [Текст] ‒ Екатеринбург: Нормативное производственно-практическое издание. Издательство Уральского государственного лесотехнического университета, 2008.

2. Зарубина Л.П.З-34 Гидроизоляция конструкций, зданий и сооружений [Текст] ‒ СПб.: БХВ-Петербург, 2011. ‒ 272 с.

3. Кубал Майкл Т. (2012). Справочник строителя. Гидроизоляция зданий и конструкций [Текст] ‒ Москва: Техносфера, 2012. – 600 с.

УДК: 658