Строительство. Тепло- и гидроизоляция

Гидроизоляция зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Оклеечная гидроизоляция представляет собой водонепроницаемое покрытие из нескольких слоев рулонных, пленочных или листовых материалов заводского изготовления, наклеиваемых на специальном клее или клебемассе; это наиболее распространенный вид гидроизоляции долговременных сооружений и «мягких» рулонных кровель, отличающихся повышенной надежностью и трещиноустойчивостью [1, 5, 50].

Основными кровельными рулонными материалами являются рубероид и толь, представляющие собой кровельный картон, пропитанный битумом и покрытый покровной массой: битумной у рубероида, дегтевой у толя. Различают следующие марки рубероида:

покровный с крупнозернистой посыпкой РК-420;

с чешуйчатой посыпкой РЧ-350;

с мелкозернистой посыпкой РМ-350;

подкладочный рубероид РП-250;

беспокровный рубероид, называемый пергамином П-350 (ГОСТ 10923—76 и 2697—75).

Аналогично подразделяется и толь: от ТВК.-420 до толь-кожи ТК-350 (ГОСТ 10999—64) в зависимости от вида посыпки.

Необходимо подчеркнуть, что рубероид и толь недостаточно гнилостойки, так как их основой служит картон, в связи с чем применять их для гидроизоляции долговременных сооружений категорически запрещается. Кроме того, они сами по себе водопроницаемы, и поэтому водонепроницаемость покрытия создается клебемассой, битумной или дегтевой. Отечественные рубероиды уступают зарубежным по долговечности из-за небольшой толщины покровной массы

Ведется большая работа по совершенствованию рулонных материалов и повышению их долговечности, причем намечается переход к новым полимерным материалам и отказ от традиционных битумных и  асфальтовых покрытий.

Между тем, из-за дороговизны и дефицитности новых полимеров покрытия приходится делать более тонкими, чем это требуется для обеспечения их надежности, и ограничивать область их применения уникальными сооружениями.

Отказ от битумных рулонных материалов обусловлен мно-гослойностью оклеечной гидроизоляции, необходимостью наклейки их вручную на горячей клебемассе и недостаточной долговечностью материалов с тонким покровным слоем. Например, рубероидные рулонные кровли выполняют в три-пять слоев, что приводит к затратам средств в 4—6 руб/м2 и труда до 0,8 чел.-дн./м2, причем капитальный ремонт кровель требуется через пять-шесть лет.' Однако эти недостатки вызваны не дефектностью битумов как гидроизоляционных или кровельных материалов, а неправильным составом покровных масс и небольшой их толщиной.

Наблюдения за асфальтовой кровлей башни «Кик-ин-де-Кёк» в Таллине, построенной 500 лет тому назад, показали, что асфальт на древесном дегте «постарел» только с поверхности, а в более глубинных слоях остался практически без изменений. Точно так же строительные и дорожные битумы уже через три года пребывания в воде поглощают до 5—10% воды, причем прочность покрытия уменьшается на 15—20 %, а первоначальная прочность плотных .асфальтов даже через десять лет нахождения их в воде не снижается [54, 55].

Поэтому за рубежом в последние годы наметилась тенденция к увеличению толщин покровного слоя рулонных материалов; например, в Финляндии по стандарту SFSG выпускается материал с удельной массой до 4900 г/м2 и покровной массой верхнего слоя до 2200 г/м2, в США по ASTM-250—60 изготавливается битуминированный асбестовый картон (гидроизол) с покровной массой до 1250 г/м2, а во Франции по NF-P-84-301 — рубероид, армированный мешковиной* и с массой 3—5 кг/м2.

Увеличение толщины покровного слоя битума ведет к снижению трещиноустойчивости материала   при   резких изменениях температуры (см. § 1.1); поэтому применяются каучуковые материалы с широким интервалом пластичности, на основе лукобита, этилениропиленового каучука, модифицированного 20% окисленного битума, но все эти материалы весьма дороги, в связи с чем мы пошли по пути создания кау-чуко-битумных композиций.

Для создания полимербитумных покровных масс был выбран этиленпропиленовый и этиленпропиленово-диеновый кау-чуки СКЭП и СКЭПт, которые отличаются высоким пластифицирующим эффектом, небольшой стоимостью и высокой атмо-сфероустойчивостью (см. табл. 1.2,  1.2 и 1.3); благодаря своей низкой нефтестойкости они хорошо совмещаются с битумом.

Путем смешения строительных битумов с каучуками СКЭП и СКЭПт во ВНИИГе была разработана мастика битэп, которая успешно применяется на стройках Ленинграда по ВСН 173—73 Главленинградстроя и выпускается заводами Главлен-стройматериалов по ТУ 401-08-515—73 по цене 22 коп/кг [64, 47]. В дальнейшем было доказано, что мастики битэп можно приготавливать также с добавками бутилкаучуков, этиленпро-пиленовых сополимеров СЭП и дивинилстирольных термоэла-стопластов ДСТ, низкомолекулярного полиэтилена и пр. На основе этих покровных масс на Минераловодском рубероидном заводе ВНИИГа в содружестве с Оргтехстроем Центртяжстроя и Роскровлей были разработаны новые рулонные материалы: экарбит, армобитэп и эластобит.

Экарбит— рулонный кровельный материал на основе кровельного картона, пропитанного битумом, с покровным слоем полимербитумной композиции битэп с общей удельной массой 3—5 кг/м2.

Армобитэп — аналогичный гидроизоляционный материал, армированный стеклохолстом ВВГ или стеклосеткой ССС-3; обладая повышенной водоустойчивостью и гнилостойкостью, он предназначен для оклеечной гидроизоляции долговременных сооружений.

Оба эти материала аналогичны наплавляемому рубероиду и стеклорубероиду, но отличаются от них увеличенной толщиной покровной массы и повышенной ее эластичностью при низких температурах благодаря структурирующим добавкам кау-чуков к битуму покровной массы.

Эластобит — безосновный рулонный материал типа изола или бризола, но изготавливаемый путем экструзии из мастики битэп с повышенным содержанием каучуковой добавки, что придает ему большую прочность и морозостойкость (табл. 1.18). Сравнение свойств этих материалов свидетельствует об их значительных преимуществах.

Таким образом, можно рекомендовать рулонные кровли из двух слоев экарбита: подкладочного и покровного; гидроизоляционные покрытия из двух слоев армобитэпа, а при необходимости обеспечения высокой деформативной способности или морозостойкости — из эластобита, причем расчеты показывают, что долговечность таких рулонных кровель превышает 25 лет, а оклеечной гидроизоляции— 100 лет.

Значительным преимуществом новых полимербитумных материалов является возможность не наклеивать их, а наплавлять при помощи огневых или инфракрасных форсунок (53, 71, 77, 89]. Огневое наплавление резко повышает качество оклеечной гидроизоляции, позволяет избежать сезонности гидроизоляционных работ и обеспечивает повышенную сдвигоустойчи-вость покрытия, благодаря чему в некоторых случаях можно отказаться от защитного ограждения {46, 54].

Но даже улучшенные полимерными добавками обычные рулонные материалы уступают по прочности и морозостойкости чисто каучуковым, что наглядно подтверждается сравнением данных табл. 1.17 и 1.18, однако такие материалы в 10—12 раз дешевле каучуковых и на них расходуется всего лишь 3—5% дефицитного каучука. Однако в последние годы все большее применение находят бутилкаучуковые и полиизобутиленовые листы, особенно при защите сооружений в химически агрессивных условиях.

Листы ПСГ представляют собой термопластичный рулонный материал толщиной 1—2,5 мм из смеси полиизобутилена П-200, газовой сажи и аморфного графита. Такие листы стоят 82,5 коп/кг, поэтому покрытие из ПСГ толщиной 2,5 мм (однослойное) стоит 5,88 руб/м2, а толщиной 4 мм — 8,14 руб/м2. Они наклеиваются на клеях № 88-Н, КДТ-50 или КДГ-20. Наиболее дешевыми клеями гидроизоляционного назначения являются:

Резиновый полиизобутнленовый клей на бензине       21—28 коп/кг

Резиновый клей № 4010 на уайт-спирите               47 коп/кг

Каучуковый клей для релина                      88 коп/кг

Наиритный клей НТ-4 концентрации до 20%   .   .   .     70—81 коп/кг

Кумароно-наиритный клей № 88-НА-1                   1,07 руб/кг

Поливинилхлоридный клей и клей «Марс»     91,2—99,2 коп/кг

Стремление снизить стоимость покрытий из ПСГ привело, с одной стороны, к разработке полиизобутиленовой пленки УП-50 (табл. 1.19), стоимость покрытия которой толщиной 1мм составляет всего 1,1 руб/м2, а с другой, — к разработке поли-изобутиленово-битумного линолеума «релин», изготавливаемого из смеси резиновой крошки с битумом и лишь в покровном слое содержащего до 40% каучука; он имеет пределы применения от —25 до +80° С и достаточно водоустойчив (w = 2%). Аналогичен релину гидроизоляционный материал ГМП, представляющий собой листы толщиной 1—1,5 мм из смеси битума с полиизобутиленом, фенолоформальдегидной смолы и наполнителей

Полиэтиленовые и поливинилхлоридные листы все более широко применяются для гидроизоляции сооружений в виде покрытия со сварными швами и монтажной приклейкой указанными выше клеями.

Наиболее эффективным способом удешевления оклеечнои полимерной гидроизоляции является использование сравнительно тонких полимерных пленок, в первую очередь полиэтиленовых и поливинилхлоридных, ассортимент которых достаточно широк (табл. 1.20). Однако надо было весьма серьезно изучить вопрос о долговечности пленочной гидроизоляции.

Долговечность полимерных пленок была доказана прямыми опытами и подтверждена натурными наблюдениями, а также экспериментально-теоретическим прогнозированием и обоснованием расчетного срока эксплуатации пленочных покрытий в различных условиях [40, 43, 47, 76, 86, 96, 98].

Долговечность полимерных пленок стала особенно важной в связи с массовым их применением для противофильтрацион-ного экранирования водохранилищ и других гидротехнических сооружений [25, 50]. Натурные наблюдения за полимерными пленками в различных условиях в течение 15-20 лет показали, что пленки из стабилизированного полиэтилена высокой плотности при толщине более 200 мкм стареют очень медленно и их долговечность в грунтовых и подводных условиях превышает 150 лет ( 1.4); нестабилизированные и поливинилхлоридные пленки имеют значительно меньшую долговечность, но увеличение их толщины до 0,6-1,2 мм  сильно  ее повышает

[76 94]

Оклеечная гидроизоляция, как и всякая поверхностная гидроизоляция, состоит из подготовки основания, собственно гидроизоляционного покрытия и защитного ограждения (все они в данном случае обязательны).

Подготовка основания под оклеечную гидроизоляцию состоит в устройстве бетонной подготовки поверх грунта, а пои химически агрессивных грунтовых водах — асфальтобетонной подготовки или слоя щебня с заливкой битумом. Наконец, бетонные и кирпичные поверхности надо обязательно выравнивать   цементными стяжками или штукатурками

Оклеечная гидроизоляция требует сухого, чистого и весьма ровного основания с неровностями не более 2 мм; на стенах поверхность бетона или цементной штукатурки рекомендуется грунтовать битумом, разжиженным бензином в соотношении 1 : 2, с расходом до 0,2 кг/м2.

Гидроизоляционное покрытие выполняется из трех-четырех слоев рулонных материалов: стеклорубероида, гидроизола, армобитэпа, изола или фольгоизола. Материалы на гниющей картонной основе (рубероид, толь или экарбит) при строительстве долговременных зданий применять запрещается. Наклейка рулонных материалов производится на битуме БН 70/30 или резинобитумной мастике БРМ, битумно-каучу-ковом сплаве битэпе и т. п.

Нормальное гидроизоляционное покрытие выполняется из трех слоев рулонного материала с нахлесткой продольных стыков на 10 см, поперечных — на 20 см, причем на деформируемом основании и промерзающих поверхностях нахлестка увеличивается соответственно до 15 и 25 см. При напорах свыше 10 м, химической агрессивности воды-среды и при отрывающем напоре покрытия делаются усиленными из четырех слоев.

Новые гидроизоляционные материалы улучшенного качества: полимерные пленки из ПЭНП, ПВХ и бутилкаучука, поли-мербитумные утолщенные (армобитэп и эластобит) позволяют выполнять покрытия в два слоя, а утолщенные листы из ПЭ и ПВХ со сваркой стыков — даже в один слой.

Защитное ограждение для оклеечной гидроизоляции обязательно для защиты сравнительно мягкого покрытия от механических повреждений. Горизонтальные поверхности защищаются  цементным   или   асфальтовым   раствором   в    виде стяжки толщиной 25—30 мм, а вертикальные — кирпичной стенкой, цементной штукатуркой по сетке или железобетонными плитами ( 1.5), причем последняя защита устраивается только на напорных гранях гидросооружений и при отрывающем напоре, а в остальных случаях при отрывающем напоре окйеечную гидроизоляцию применять нельзя. Защита деревянной опалубкой допускается только в подводной зоне сооружений [8, 9, 10, 14].

На открытых поверхностях (например, эксплуатируемых крышах, мостах, акведуках), где гидроизоляционное покрытие подвергается воздействию переменных температур, между покрытием и жестким защитным ограждением нужно укладывать демпфирующие прослойки из пластичных материалов.или песчаной засыпки, обеспечивая тем самым свободу деформаций.