Строительство. Тепло- и гидроизоляция

Гидроизоляция зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

. Ее выполнение требует соблюдения особых правил при производстве гидроизоляционных работ, а также особых мер для обеспечения надежной ее работы в эксплуатационный период. Зона эта достаточно обширна, что видно из схемы климатического районирования территории нашей страны (см.  3), выполненной в соответствии с главой СНиП Н-Л. 1—71 о нормах проектирования жилых зданий; в ней указаны климатические зоны по минимуму среднеянварской и максимуму среднеиюльской температур.

К гидроизоляции подземных сооружений, находящихся в вечномерзлых грунтах, предъявляются следующие дополнительные требования:

а)         материал гидроизоляционного покрытия должен обладать

повышенной деформативной способностью и трещиноустойчиво-

стью для компенсации повышенных деформаций основания или

трещин в изолируемых конструкциях при просадках и морозном

пучении грунтов в условиях пониженных эксплуатационных тем

ператур, т. е. морозостойкостью;

б)         конструкция гидроизоляции должна предусматривать по

вышение ее трещиноустойчивости: армирование, устройство дем

пфирующих слоев и компенсаторов, усиленное уплотнение де

формационных швов при более частой разрезке основной конст

рукции швами и повышенных сосредоточенных деформациях

в них, выполнение комплексной теплогидроизоляции против от

таивания примыкающих вечномерзлых грунтов и т. п.;

в)         экономичность гидроизоляции должна достигаться мини

мальным количеством дальнепривозных материалов, использо

ванием индустриальных элементов полной заводской готовности

для уменьшения доли работ, производимых в котловане или на

строительной площадке;

г)         конструкция гидроизоляции не должна вызывать дополни

тельной разработки вечномерзлых грунтов и увеличения объема

качественной обратной засыпки, она должна быть приспособ

лена к производству работ в неблагоприятных температурно-

влажностных условиях.

Требуемая морозостойкость гидроизоляционных покрытий и герметизирующих шпонок обеспечивается соответствующими добавками к битумам либо применением морозостойких пластмасс в зависимости от минимума температуры в эксплуатационный или строительный период. При этом нужно учитывать, что наиболее употребительные материалы имеют следующую температуру хрупкости (°С):

Битумные и полимербитумные окраски и клебемассы

Горячие строительные битумы БН 70/30 и БН 10/90 от   —5 до   +7

Горячие резинобитумные или бутумно-латексные ма

стики                           от —17 до —25

Горячие полимербитумные мастики битэп (до 10% СК)       от —30 до —40

Холодные битумно-наиритные композиции БНК       от —30 до —35

Рулонные материалы для оклеенной гидроизоляции

Стеклорубероид и гидростеклоизол                           от   —7 до —17

Полимербитумные армобитэп и эластобит                от —31 до —40

Поливинилхлоридная пластифицированная пленка

В-118               от —20 до —25

Полиэтиленовые пленки и листы ПЭНП или ПЭВП  от —60 до —70

Полиизобутиленовые ПСГ и бутил каучуковые листы          от —55 до —65

Штукатурные гидроизоляционные покрытия

Холодная битумно-асбестовая эмульсионная мастика

БАЭМ                         от —75 до —90

Холодная известково-битумная эмульсионная масти

ка                    от —7 до —17

Горячая асфальтовая мастика на основе БРМ       .   .          от   0 до —7

Горячая асфальтовая мастика на основе битэпа  ...  от —20 до —30

Мастичные герметики для заполнения шпонок Горячие асфальтовые мастики на основе     битума

БНД 40/60                   от   —5 до —15

Горячие стирольно-битумные мастики БСМ и БРМ от —15 до —25

Горячий полимербитумный герметик битэп     ....     от —45 до —55

Холодный двухкомпонентный  тиоколовый  герметик

КБ-05                          от —55 до —65

Гидроизоляционные покрытия, расположенные в зоне промерзания и колебаний температуры, надо рассчитывать на трещиноустойчивость при температурных напряжениях, возникающих из-за разности К.ЛРТ покрытия и его бетонного основания. При таких расчетах в первую очередь нужно учитывать структурно-реологические особенности материала, зависящие от его природы и состояния, в связи с чем необходимо применять материалы, температура хрупкости которых ниже минимума эксплуатационной температуры, так как в упругохрупком состоянии деформативная способность покрытий снижается настолько, что растрескивание их неизбежно даже при относительной деформации более Ю-4. В вязкоупругом или эластическом состоянии полимерные и полимербитумные материалы при температуре, большей их температуры хрупкости, обладают способностью  к  релаксации  напряжений,  и  уровень температурных напряжений в зависимости от продолжительности колебаний температуры можно определять по формулам (1.4) и (1.5), а для штукатурных покрытий из эмульсионных мастик — с учетом их структурных особенностей — по (1.11).

 Методика расчета герметизирующих шпонок и армогермети-ков приведена в третьей главе — см. формулу (3.2) и др. В данном случае, особенно для поверхностных шпонок, необходимо выбирать герметизирующие мастики и армоэластики, сохраняющие эластичность при наибольших расчетных морозах, и отдавать предпочтение полимербитумным композициям битэп, полиэтиленовым и бутилкаучуковым листам, ибо они наиболее морозостойки (см. табл. 3.4).

Конструктивными мерами повышения трещиноустойчивости гидроизоляционных покрытий являются обеспечение свободы их температурных деформаций или уменьшение просадок при оттаивании вечномерзлых грунтов. Рекомендуются следующие меры в зоне оттаивания грунтов или при проникании суточных колебаний температуры:

а)         на горизонтальных участках — устройство песчаных про

слоек, желательно из гидрофобизированного песка между гид

роизоляционным покрытием и  защитной стяжкой   ( 4.4,г);

б)         на вертикальных поверхностях — устройство демпфирую

щих прослоек из морозостойких эластичных материалов между

гидроизоляционным покрытием и защитным ограждением или

между покрытием и его основанием ( 4.4,в).

В пределах зоны вечномерзлых грунтов гидроизоляция проектируется по обычным правилам с учетом пониженной эксплуатационной температуры, а в пределах зоны возможного оттаивания грунтов необходимо рассчитывать стеновые покрытия на сплошность и прочность при воздействии сил трения, возникающих при просадочных деформациях и морозном пучении.

Для уменьшения сил трения не рекомендуется устраивать выступы в гидроизоляционных покрытиях на стенах, придавать окрасочным и штукатурным покрытиям большую гладкость и покрывать их цементно-латексной суспензией либо смазывать их поверхность пушсмазкой или петролатумом.

Прочность гидроизоляционного покрытия против разрывов под воздействием деформации прилегающих мерзлых грунтов может быть повышена применением более прочных материалов, например армированных стеклотканями, либо армированием окрасочного или штукатурного покрытия прокладкой из стеклоткани.

В зданиях, сооружаемых на вечномерзлых грунтах, предусматриваются меры по предотвращению их оттаивания; так, здания приподымают над поверхностью грунта, возводя их на свайных ростверках, однако при необходимости устройства заглубленных подвалов с положительной эксплуатационной температурой их нужно не только гидроизолировать, но и теплоизолировать для исключения возможности оттаивания вечномерзлых грунтов ( 4.4, а), т. е. устраивать комплексную теплогидроизоляцию (см. § 2.1, а также патент США №3966781 от 19.10.76 г. о теплоизоляции зданий на вечной мерзлоте).

В общем случае можно устраивать обычные гидроизоляционные покрытия, а подготовку в основании здания и присыпку на стенах подвала выполнять из теплоизолирующего материала: керамзитового гравия, шлака, причем толщина присыпки (или подготовки) назначается в результате специального теплотехнического расчета, предполагающего отсутствие положительной температуры в основании или присыпке при тепловом потоке из подвала в наиболее неблагоприятный период. Однако это потребовало бы укладки очень толстых теплоизолирующих слоев, причем обычно они постепенно увлажняются вследствие оттаивания вечномерзлых грунтов, а замерзающая в их порах вода лишает их теплоизолирующей способности; поэтому такие прослойки выполняют из гидрофобных порошков или песков, гидрофобной золы ТЭС, битумоперлита и т. п., которые не замокают при длительном действии напора воды при условии, что тепловой поток направлен навстречу напору воды ( 4.4,а), так как в противном случае гидрофобный слой в летний период может замокнуть. Следует отметить, что гидрофобные засыпки дешевы.

При вероятности длительного воздействия напора грунтовых вод или наличии зон частичного оттаивания вечной мерзлоты подвалы защищают комплексной теплогидроизоляцией из ас-фальтокерамзитобетона, асфальтошлакобетона или пенопластов ( 4.4,6), или же теплоизоляцию усиливают гидроизоляционными прослойками, например, укладывая гидрофобную золу в полиэтиленовых мешках или защищая засыпку наружным гидроизоляционным покрытием ( 4.5).

При проектировании гидроизоляции фундаментов и подвалов зданий в районах вечной мерзлоты необходимо учитывать, что гидроизоляционные работы здесь будут вестись в неблагоприятных температурно-влажностных условиях. Только монтируемая, литая и засыпная гидроизоляция могут устраиваться практически при любой погоде, на любом морозе, а гидроизоляционные покрытия других типов приходится осуществлять в тепляках, обогреваемых горячим воздухом от калориферов. Высокая по-жароопасность  и  вредность  работ с летучими  органическими растворителями исключают применение окрасочной гидроизоляции, но окраски из горячих полимербитумных сплавов БРМ и битэп возможны. Холодную асфальтовую гидроизоляцию при морозах до —15° С можно выполнять из мастики БНСХА, содержащей добавки антифриза, пластификатора и ускорителя стабилизации, без тепляков методом «термоса», закрывая сразу свеженанесенную влажную мастику цементной стяжкой из раствора с солевыми добавками и стабилизируя мастику путем прогрева бетона несущей конструкции в период его твердения [21, 56].

При ведении работ на вечномерзлых грунтах надо всемерно сокращать объем выемки под котлован здания, в связи с чем рекомендуется ограждать котлован деревянной шпунтовой стенкой и наносить на него гидроизоляционное покрытие, прижимая его бетоном основной конструкции фундамента, бетонируя его «враспор». В этом случае наиболее целесообразна оклеечная гидроизоляция из пластмассовых листов или полимербитумных рулонных материалов  (армобитэпа либо эластобита).

В заключение отметим, что при больших масштабах гидроизоляционных работ в зимний период наиболее рациональна асфальтовая литая гидроизоляция, стоимость и трудоемкость которой такая же, как оклеечной гидроизоляции из четырех слоев стеклорубероида, что видно из сравнения данных табл. 2.2 и 4.1, а по надежности и возможности устройства в неблагоприятных условиях она значительно превосходит ее. В вечномерзлых грунтах на вертикальной поверхности ее надо выполнять из асфальтополимербетонных растворов для повышения тре-щиноустойчивости на морозе [65, 109].