Строительство. Гидроизоляция

Гидроизоляция. Гидроизоляционные работы

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Для обеспечения надежности и безотказности эксплуатации изолируемых частей зданий и сооружений необходимо знать основные закономерности износа, старения и разрушения гидроизоляции. Это позволит своевременно и правильно определить способы их предупреждения и восстановления.

Изменение физико-механических свойств гидроизоляции, старение гидроизоляционных материалов зависят от многих факторов и в разных зданиях и сооружениях протекают по-разному.

Для безотказной работы гидроизоляции необходимо, учитывая соответствующие закономерности и интенсивность износа изолируемых частей зданий и сооружений, разработать мероприятия по обеспечению заданного срока их службы при минимальных эксплуатационных затратах. К таким мероприятиям относятся не только периодические ремонты изолируемых частей зданий и сооружений, но и совершенствование производственных процессов, осуществляемых в сооружениях, локализация и быстрое удаление технологических вредностей и др.

В процессе эксплуатации гидроизоляция подвергается физическому износу, или теряет первоначальные физико-механические свойства, а также моральному износу. Моральный износ проявляется в двух формах: первая — снижение стоимости гидроизоляции, обусловленное научно-техническим прогрессом и удешевлением строительства, вторая —старение гидроизоляции по отношению к техническому решению на момент ее оценки

Основными причинами физического износа гидроизоляции являются воздействия природных факторов (температура, влажность, воздух, осадки, биологические вредители и др.), а также технологических процессов, связанных с использованием здания или сооружения (постоянные, временные и кратковременные нагрузки, удары, вибрация, истирание, пролив жидкости, колебания температуры и др.).

Таким образом, старение гидроизоляции определяется физическим и моральным износом. Но закономерности изменения факторов, вызывающих указанный износ, различны. Моральный износ гидроизоляции, как и других частей зданий и сооружений, в процессе эксплуатации нельзя предупредить. Совершенно иначе обстоит дело с физическим износом. Устранение его производится путем полной или частичной замены изношенной гидроизоляции. Для устранения морального износа требуются значительные затраты средств и выполнение работ больших объемов. Часто такие работы связаны с изменением назначения помещений, перераспределением нагрузок на несущие конструкции, устройством новых инженерных систем и др. Такие работы производят при реконструкции зданий или сооружений. Они финансируются из средств, выделяемых на новое строительство.

В период эксплуатации гидроизоляция подвергается агрессивному воздействию окружающей среды, в результате чего она интенсивно изнашивается. Износ материалов гидроизоляции под воздействием внешней агрессивной среды называется коррозией. Для гидроизоляции наиболее широко применяются битумные и полимерные материалы. Под влиянием тепла и кислорода битумные материалы стареют. В процессе старения масла и смолы, входящие в состав битума, окисляются до асфальтенов, придавая битумным материалам свойства хрупкости. Поэтому в битумных материалах, подвергающихся старению, появляются трещины, что особенно опасно для изолируемых подземных частей зданий и сооружений.

Для защиты битумных конструкций от преждевременного разрушения необходимо предусматривать их изоляцию от воздействия агрессивной среды. Предохранение вертикальных гидроизоляционных покрытий, например, от преждевременного разрушения достигается устройством защитных прижимных стенок. Битумную гидроизоляцию подземных трубопроводов предохраняют от преждевременного разрушения путем устройства верхнего защитного слоя из стеклоткани или другого стойкого материала. Кроме того, во всех случаях для предохранения битумных покрытий от разрушения микроорганизмами необходимо вводить в их состав антисептики,

В полимерных гидроизоляционных материалах под влиянием различных окисляющих агентов, термического, радиационного, механического воздействий и других энергетических факторов возникают деструктивные процессы, ускоряющие их коррозию и старение.

Окислительная деструкция гидроизоляционных покрытий с применением полимеров происходит при действии на материал кислорода или озона. В условиях эксплуатации гидроизоляции кислород воздействует на полимеры при одновременном влиянии влаги и температурных колебаний. В результате изменяется структура полимеров, происходит их старение. Скорость окислительной деструкции определяется интенсивностью присоединения кислорода к некоторым звеньям макромолекул, в результате которого в полимере образуются различные функциональные группы — гидро-ксильные, карбонильные, карбоксильные и др. Наибольшее влияние на скорость деструкции оказывают образующиеся в процессе окисления пероксидные и гидропероксидные группы, которые стимулируют вторичные реакции, вызывающие разрушение полимера. Скорость образования пероксидных и гидропероксидных групп увеличивается с повышением концентрации кислорода в окружающей среде и температуры.

Термическая деструкция полимеров происходит под действием тепла. Этот вид деструкции может протекать одновременно с воздействием на гидроизоляцию кислорода. Тепловое воздействие на полимерные конструктивные элементы, как правило, сопровождается изменением химического состава звеньев макромолекул, кратности связей, перегруппировкой атомов, появлением новых функциональных групп, а также деполимеризацией. Термическая деструкция может вызвать полное разложение полимерной гидроизоляции — вплоть до образования мономеров.

Механическая деструкция протекает под действием статических и динамических нагрузок. Под влиянием этих нагрузок макромолекулы скользят одна относительно другой и ковалентные связи нарушаются в местах наибольшей концентрации напряжений, поэтому процесс сопровождается вязким течением. Механическая деструкция полимерных гидроизоляционных материалов при отсутствии кислорода 'отличается от термической деструкции составом продуктов распада: отсутствием газообразных веществ — осколков цепей макромолекул.

Биологическая деструкция полимерных гидроизоляционных материалов, как правило, вызывается плесневыми грибами. Пигменты, выделяющиеся в результате жизнедеятельности микроорганизмов, окрашивают материал в различные цвета. Плесень способствует концентрации на поверхности гидроизоляции влаги, минерализованной растворенными в ней газами и частицами пыли, которые содержатся в воздухе. Микроорганизмы —метаболиты— могут вызвать деструкцию полимера гидроизоляции. Начало разрушения полимера проявляется в потере блеска или травлении поверхности. Некоторые виды бактерий и плесневых грибов используют для своей жизнедеятельности пластификаторы или наполнители, применяемые для изготовления полимеров, что ускоряет старение гидроизоляционного материала. Большинство природных высокомолекулярных соединений и их производных являются продуктами питания для микроорганизмов.

По отношению к химическим агрессивным средам полимерные гидроизоляционные материалы разделяются на гетероцепные (в основной цепи содержатся кислород, азот, сера и др.) и карбо-цепные (образованные только атомами углерода). Гетероцепные полимеры (полиамиды, тиоколы, силоксаны, полиэфиры и др.) сравнительно легко распадаются под действием горячей воды, кислот и щелочей. Карбоцепные полимеры (в целом более стойки к агрессивным средам) по коррозионной стойкости делятся на три группы: полимеры, полученные из предельных углеводородов, сред-нестойкие по отношению к агрессивным средам (полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен и др.); полимеры, синтезированные из предельных углеводородов с заместителями и элементами структуры, увеличивающими стойкость к агрессивным средам (в качестве заместителей часто применяют фтор — политетрафторэтилен, хлор — трифторхлорэтилен, бензол — полистирол), такие полимеры стойки к кислотам, слабым окислителям, а фторзамещенные — и к сильным окислителям; полимеры, синтезированные из углеводородов, с элементами структуры, уменьшающими их стойкость к агрессивным средам; такими элементами являются двойные связи, которые легко взаимодействуют с кислородом, галоидами, кислотами (полиизопреновый, полибутадиеновый, бутадиенстирольный, бутадиеннитрильный каучук и др.).

В обычных условиях полимерные гидроизоляционные материалы подвергаются одновременно воздействию нескольких перечисленных факторов. Для придания полимерным материалам большей стабильности к воздействию агрессивных сред и вызываемых ими различных видов деструктивных разрушений в материал полимеров вводят небольшие добавки противостарителя или стабилизатора. В качестве противостарителей применяют вещества, вступающие в реакцию с диффундирующим внутрь гидроизоляции кислородом с более высокой скоростью, чем интенсивность взаимодействия его с макромолекулами полимера.

Выбор стабилизатора определяется составом продуктов деструкции. Например, при нагревании гидроизоляции из поливи-нилхлорида выделяется хлористый водород, ускоряющий распад материала конструкции. Для связывания хлористого водорода в полимер вводят соли слабых кислот: свинца, кадмия, бария, кальция и др. Количество вводимых стабилизаторов или противостарителей не должно превышать 2 °/о, чтобы они не изменяли физико-механических свойств исходного материала.

Важнейшим условием обеспечения нормативного срока службы полимерных гидроизоляционных материалов является строгое соблюдение правил эксплуатации гидроизоляционного покрытия: состава, температуры и влажности окружающей среды.

В процессе строительства и эксплуатации возникает необходимость в исправлении дефектов и повреждений гидроизоляции и выполнении ремонтно-восстановительных работ.

Для правильного выбора метода устранения дефектов и повреждений  гидроизоляции   производят   диагностику   дефектов   и составляют технические заключения. Ремонтная диагностика технического состояния гидроизоляции основывается на материалах обследований и предусматривает в первую очередь натурное обследование гидроизоляции и изолируемых частей зданий и сооружений. Устанавливают явные и возможные причины появления нарушений. Сопоставляют результаты освидетельствования с данными аналогичных конструкций и сооружений, где нет отклонений, или с результатами ранее выполненных работ по ликвидации аналогичных дефектов производят отбор проб. Наряду с визуальным освидетельствованием выполняют точные измерения. При своевременно проведенной диагностике можно предупредить развитие дефектов и на той стадии можно ограничиться выполнением незначительного объема работ. Наряду с выявлением причин образования дефектов производят последовательную их ликвидацию.

В зависимости от дефектов и объема нарушения гидроизоляции частей зданий и сооружений назначают технические комиссии для расследования причин повреждений. Такие комиссии могут быть созданы в стройуправлениях, строительных и специализированных трестах и главных управлениях. Отдельные обследования могут быть поручены специалистам центральных строительных лабораторий и специализированным научно-исследовательским институтам.

В заключении, составленном по материалам натурных обследований, должны быть отражены: состояние освидетельствованных конструкций, степень их надежности и возможность дальнейшей эксплуатации; режимы и условия работы гидроизоляции, отступления от действующих ГОСТов, технических решений и рабочих чертежей, недостатки выполнения строительно-монтажных работ; нарушения или отклонения, имевшие место при эксплуатации сооружений. Здесь же должны быть приведены результаты лабораторных испытаний отобранных из гидроизоляции и конструкций образцов и проб и сделаны соответствующие сопоставления их с нормативными требованиями. На основании результатов комплексного обследования, включающего натурные измерения, результаты испытаний материалов, фиксацию отклонений от технической документации, составляют заключение, где дают рекомендации по ликвидации дефектов и повреждений гидроизоляции. Рабочие чертежи и конструктивные решения усиления и восстановления гидроизоляции разрабатывает, как правило, проектная организация, осуществляющая авторский надзор за строительством.