Строительство. Тепло- и гидроизоляция

Гидроизоляция зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Они представляют значительный интерес, ибо осуществляются в наиболее сложных эксплуатационных или строительных условиях. Поэтому мы остановимся более подробно на самых характерных примерах.

Гидроизоляция сухих доков сама по себе достаточно сложна, поскольку они подвергаются переменному напору воды, воздействию переменных температур с очень быстрыми перепадами в периоды наполнения или опорожнения дока, химической агрессии морской воды и динамическим нагрузкам в период строительства или при спуске судна. Все это потребовало особенно тщательного рассмотрения вопросов гидроизоляции Доков.

Уже при строительстве сухих доков в Мурманске П. Д. Глебов предложил для их защиты литую гидроизоляцию из асфальтовой мастики, заливаемой в горячем состоянии за деревянную опалубку из сосновых брусьев. Такая гидроизоляция служит более 45 лет без ремонта — лишь в отдельных местах были заменены подгнившие брусья [39]. Ее осуществляли с внутренней поверхности камеры дока, благодаря чему она служила одновременно и теплоизоляцией бетона его стенок, защитив недостаточно морозостойкий литой бетон от размораживания. В основании дока гидроизоляция была выполнена из пластичного песчаного асфальта следующего состава:   10—12%   битума   БНД 40/60, 26—27% портландцемента, 61—62% среднезернистого песка.

Стенки доков со стороны грунтовой засыпки были изолированы окраской горячей асфальтовой мастикой из 35—40% битума БНД 40/60, 5—10% коротковолокнистого асбеста и 55— 65% среднезернистого песка, а для гидроизоляции междоковой насосной станции впервые в мире был применен штукатурный асфальт из 20% битума БНД 40/60,5% асбеста, 30% портландцемента и 45% песка. Следует отметить особенно высокую надежность асфальтовой гидроизоляции, так как грунтовые воды отличаются здесь интенсивной углекислой и общекислотной агрессивностью с рН до 1,2. Данный пример убедительно подтверждает надежность и долговечность такой гидроизоляции.

Известен пример еще более долговременной гидроизоляции на судоремонтном доке в Кронштадте — литая гидроизоляция из природного ганноверского асфальта с защитой каменной кладкой и дубовыми брусьями. При ее осуществлении в 1874— 1878 гг. был учтен опыт гидроизоляции подземных частей зданий Зимнего дворца и Публичной библиотеки, изолированных в 1864—1868 гг. тем же асфальтом. Все эти покрытия эксплуатируются без ремонта свыше 100 лет и свидетельствуют об удивительной долговечности литых асфальтов.

Данный опыт был также использован для гидроизоляции в 1937—1939 гг. сухих доков в Комсомольске-на-Амуре. Вследствие очень суровых климатических условий района (минимум зимних температур до —55° С) здесь были применены впервые в Советском Союзе резинобитумные мастики, а на нетрещиноустойчивых   участках — асфальтовые    армированные маты [39].

Литая гидроизоляция отличается еще одним достоинством — ее можно выполнять в любых погодных условиях при низких температурах и на замороженной поверхности бетона, что очень важно для строительства объектов на Крайнем Севере и Дальнем Востоке.

Уже накоплен значительный положительный опыт применения холодной асфальтовой гидроизоляции на доках ( 4.9), однако при устройстве этих покрытий зимой возникают большие трудности, как правило, снижается их адгезия к стенам, что вынуждает оттаивать и очищать бетон, осуществлять покрытия в тепляках; поэтому для особо ответственных сооружений в северных районах целесообразна литая гидроизоляция.

На  4.10 (узел А) в качестве примера представлена конструкция гидроизоляции на горизонтальных и слабонаклонных участках, где возможны просадки грунтовой засыпки, с защитой заанкеренной бетонной армированной подготовкой, обеспечивающей целостность гидроизоляции при просадке грунта. Такое решение усложняет конструкцию гидроизоляции, но зато гарантирует надежность покрытия.

Гидроизоляция нефтехранилищ также относится к сложным типам гидроизоляции, так как от нее требуется неф-тенепроницаемость и нефтестойкость покрытий, высокая теплостойкость (мазут подогревают до 90° С), а иногда и высокая трещиноустойчивость. Различные асфальтовые и полимербитумные покрытия в данном случае непригодны из-за их недостаточной нефтестоикости; в связи с этим, как правило, применяют цементный торкрет, а в последние годы — стеклоцементную гидроизоляцию [22] и покрытия из КЦР [27], отличающиеся повышенной надежностью.

Однако цементная штукатурная гидроизоляция нетрещино-устойчива — при образовании трещин шире 0,1 мм она расстраивается; поэтому для хранения нефтепродуктов используют металлические резервуары или сложные сооружения из предварительно-напряженного железобетона, что приводит к удорожанию конструкций и перерасходу металла.

Весьма перспективна эпоксидная окрасочная гидроизоляция, эффективность   которой   доказана   на    строительстве   четырех мазутохранилищ Архангельской ТЭЦ емкостью до 10 000 т каждое. Эти крупные резервуары размером 42x42x6 м возводились на заторфованных грунтах; слой торфа толщиной 3—3,5 м был удален и заменен рефулированной песчаной подушкой ( 4.11, а), на которой располагалось днище из монолитного железобетона, а стены, колонны и перекрытие резервуара были выполнены из сборных элементов. Несмотря на особые меры по омоноличиванию сборных элементов стен с сопряжением арматуры стыком Передерия и заполнением высокопрочным безусадочным бетоном ( 4.11, в), при первых гидравлических испытаниях были обнаружены недопустимые утечки.

В 1969 г. вся внутренняя поверхность первого резервуара была оштукатурена цементным раствором с уплотняющими добавками и окрашена жидким стеклом, однако уже в 1970 г. гидравлические испытания вновь дали неудовлетворительные результаты. Тщательные исследования показали, что в швах образовались трещины 0,3—0,4 мм из-за неравномерных осадок резервуара на 80—150 мм вследствие заторфованности песчаной намывной подушки и наличия линз торфа на глубине до 8 м ( 4.11, а); поэтому осадки будут длительными.

По предложению ВНИИГа в 1972 г. для гидроизоляции ма-зутохранилища была применена эпоксидная окрасочная и оклеенная гидроизоляция («Энергетическое строительство», 1974, № 4) из эпоксидно-каучуковых лаков и красок (табл. 4.7). Швы между сборными железобетонными конструкциями ( 4.11, бив) оклеивались эпоксидно-каучуковым армоэластиком, который для повышения деформативной способности наклеивался только по краям (поз. 6 на  4.11, в). Таким же способом был уплотнен стык стен с монолитным днищем.

Уже первое наполнение резервуара показало высокую эффективность гидроизоляции, что позволило своевременно ввести ТЭЦ в эксплуатацию, однако со временем были вновь обнаружены отдельные протечки из-за недостаточно плотной наклейки армоэластика на запачканные мазутом стены. В дальнейшем на втором резервуаре была сделана металлическая монтируемая гидроизоляция, на что было израсходовано около 50 т стального листа, однако из-за продолжающихся осадок она скоро вышла из строя и была отремонтирована оклейкой эпоксидным армоэластиком.

Поэтому на третьем и четвертом резервуарах была применена эпоксидная окрасочная гидроизоляция, выполняемая следующим образом: поверхность стен и днища тщательно очищали и сушили, а затем грунтовали эпоксидно-каучуковым лаком (табл. 4.7); все раковины и неровности шпаклевали эпоксидной шпаклевкой; все швы оклеивали эпоксидным армоэластиком из стеклоткани Т-10, пропитанной эпоксидно-каучуковой композицией ЭКК-Ю0, а потом окрашивали эпоксидной краской ЭКК-50. В среднем такая гидроизоляция стоила 8—9 руб/м2, а металлическая—26 руб/м2, т. е. в три раза ниже, причем трудозатраты были уменьшены в 5,6 раза.

Освидетельствование мазутохранилища в 1974 г. показало, что протечек мазута из резервуаров, изолированных эпоксидными мастиками, нет, но армоэластик стал чрезмерно жестким из-за того, что мазут постоянно подогревался до 90° С; поэтому, учитывая термостарение, армоэластики надо выполнять из более эластичной композиции, например ЭКК-200 («Энергетическое строительство», 1974, № 4). В резервуаре же с металлоизоляцией наблюдаются постоянные протечки; это наглядно демонстрирует преимущества эпоксидной гидроизоляции перед металлической и позволяет рекомендовать ее как наиболее надежную для защиты нефтехранилищ из сборных железобетонных элементов.

Гидроизоляция подземных каналов и трубопроводов неоднократно освещалась выше, однако остановимся на данном вопросе еще раз в связи с появлением новых материалов, которые зачастую применяют без должной проверки, например нетрещиноустойчивые и быстро стареющие битумно-кукерсольные эмали БЛК, неводоустойчивые битумно-латексные композиции типа ЭГИК, фенолоформальдегидные, полиацетатные и кремнийорганические недостаточно водоустойчивые покрытия. Поэтому на долговременных сооружениях можно осуществлять лишь те покрытия, которые успешно выдержали долговременные испытания

Перечисленные покрытия выдерживают длительное воздействие горячей воды при 50—70° С и 5%-ного раствора серной кислоты, что свидетельствует об их повышенной надежности («Лакокрасочные материалы», 1978, № 3), и стоят несколько ниже обычных модифицированных эпоксидных лаков и эмалей (3— 3,5 руб/кг). Поэтому такие краски можно рекомендовать для устройства уплотнений из армоэластиков, различных сопряжений, а также для армированных гидроизоляционных покрытий, ибо они хорошо сочетаются с разными стеклотканями и сетками.