Классификация гидроизоляции и гидроизоляционных материалов

Классификация гидроизоляции и гидроизоляционных материалов

     Увеличение долговечности конструкционных материалов возможно только при достаточно полном учете конкретных  эксплуатационных условий, в которых находятся эти материалы. Известно, что к одному из наиболее распространенных и агрессивных факторов, воздействующих на материалы в период эксплуатации зданий и инженерных сооружений, относится вода. Вода способствует снижению прочностных свойствбольшинства материалов, развитию коррозионных процессов в металлах и бетонах, загниванию древесины, появлению трещин и плесени, сырости, обрушению штукатурных слоев в помещениях, недостаточно защищенных от сырости.

     Если ожидается длительный или частично повторяющийся контакт конструкции с влажной средой, то необходимо предусматривать гидроизоляцию.

     Вода, воздействующая на конструкции подземных сооружений, может быть трех видов:

а) фильтрационная (или просачивающаяся) вода;

б) почвенная или грунтовая влага;

в) подземная вода. 

     Фильтрационная вода возникает от дождевых или талых вод, а также от случайных стоков. Попадая в грунт, она заполняет поры между отделными частицами почвы и под воздействием собственного веса опускается в более глубокие слои.

     Почвенная влага — это вода, которая удердивается в грунте адгезионными или капиллярными силами. Почвенная влага всегда присутствует в грунте независимо от подземных или фильтрационных вод.

     Наличие подземной воды обуславливается уровнем грунтовых вод в зависимости от рельефа местности и положением водоупорного слоя.

     В отличие от подземных вод, просачивающаяся вода и грунтовая влага не оказывают на конструкцию гидростатичного давления, если конструкционное решение обеспечивает беспрепятственное стекание воды без образования застойных зон.

     Почвенная влага, находясь при пониженном давлении, может проникать в конструкцию, поднимаясь вверх под влиянием капиллярных сил, противоположных напрвлению силы тяжести.

     На конструкции кровель вода воздействует в виде атмосферных осадков.

     Назначение гидроизоляции состоит в следующем:

а) защита внутреннего объема подземных сооружений от проникновения в него каппилярной, грунтовой или поверхностной воды через ограждающие конструкции;

б) защита материала ограждающей конструкции от коррозии. 

     По аналогии с антикоррозионной защитой гидроизоляцию делят на первичную и вторичную. К первичной можно отнести тот случай, когда конструкционный материал является водонепроницаемым. К вторичной — покрытие конструкции гидроизоляционными материалами. Наибольший объем в стройиндустрии занимает вторичная гидроизоляция.

    Самым распространенным и эффективным мероприятием по гидроизоляции является применение гидроизоляционных материалов.

     Гидроизоляционными называются строительные материалы, которые обладают водонепронизаемостью и удовлетворяют другим необходимым техническим требованиям — по прочности, деформативности, теплостойкости и т.д. Чем более полно выражено у гидроизоляционного материала свойство водонепроницаемости, тем выше его качество. Другие свойства, как бы ни были они важны сами по себе, имеют подчиненное значение, если их числовые показатели не выходят за пределы нормативных. Следует также учитывать, что не только вода может проникать и воздействовать на материал сооружений, но и водные растворы агрессивных веществ. И тогда кроме водонепроницаемости важной характеристикой гидроизоляции становится химическая стойкость.

     К гидроизоляционным материалам практически относятся и кровельные, во всяком случае, та их часть, которая с успехом может быть использвана для гидрооизоляционных работ, так как кровля — это тоже разновидность гидроизоляционного покрытия, причем самой ответственной части здания.

     Область применения гидроизоляционных материалов весьма обширна. Эти матриалы требуются при наружной и внутренней защите подземных сооружений (котлованов, фундаментов, труб под насыпями, коллекторов, тоннелей, сводов траншей и т.п.) от воздействия грунтовых вод; для изоляции водохранилищ, бассейнов, водоемов и проч.; для защиты мостов (конструкций проезжей части, опор и др.); при устройстве противофильтрационных экранов и укрепительных покрытий в гидротехническом строительстве; для изоляции дна и откосов каналов в ирригационном строительстве; для заполнения пор и пустот горных пород в остнованиях; при защите междуэтажных перекрытий в производственных помещениях и санузлах; при устройстве плоской и малоскатной кровель, кровель функционального назначения, при устроойстве кровельных покрытий и изоляционных прослоек в них; для заделки и гермитизации стыков в крупнопанельном строительстве и при сооружении трубопроводов, для заделки температурных швов, отверстий и проч. Гидроизоляция не только предохраняет защищаемую поверхность от контакта с водной средой, но и благопрятствует паро- и газоизоляции, повышению коррозиестойкости конструкционного материала.

     Гидроизоляционные материалы в конструкциях и сооружениях подвержены разнообразным внешним и внутренним воздействиям, а именно: ультрафиолетовых лучей, переменной температуры, кислорода и озона воздуха, силы ветра, осадков в виде дождя и снега, микроорганизмов, агрессивных жидких сред и газов, загрязняющих механических наносов, силовых напряжений и других внешних факторов; тепло- массопереноса, влажностного градиента, диффузионных перемещений, химически активных реагентов, синерезиса, усадочных явлений и многих других внутренних факторов. Механизм разрушения гидроизоляционных и кровельных материалов проявляется в результате наложения этих внешних и внутренних воздействий в период эксплуатации конструкции.

     Следует отметить, что значение гидроизоляции в строительстве нередко недооценивают — за счет нее стремятся общие расходы. Однако стоимость гидроизоляции по сравнению с общестроительными расходами и стоимостью оборудования сооружения незначительна, и поэтому на изоляции экономить не следует. 

     Применение гидроизоляционных материалов началось в глубокой древности. Установлено, что 4500-5000 лет назад природный битум и смолу использовали в качестве вяжущих и гидроизоляционных материалов при строительстве египетских и вавилонских сооружений, в том числе кирпичных храмов и ритуальных бассейнов. Битумом и асфольтом (т.е. прирожной смесью битума с минеральными порошками) изолировались каналы и водостоки, бани, фундаменты дворцов и храмов. При раскопках была найдена гидроизоляция в виде рогожи из тростника, пропитанного битумом. Стены и полы хлебных амбаров и зернохранилищь защищались от воды с помощью битумной обмазки, что обеспечивало весьма длительную сохранность зерна. Для повышения прочности и теплостойкости, особенно при применении битума в качестве вяжущего строительного материала, в него добавляли порошкообразные наполнители.

     При делении гидроизоляционных материалов на группы основными классификкационными признаками могут служить:

- функциональное назначение материала в гидрооизулирующем покрытии (гидроизоляционной мембране);

- физическое состояние и внешний вид материала при его применении;

- основное сырье, используемое для изготовления материала;

- производственное назначение гидроизоляции.

     По признаку функционального назначения в гидроизолирующем слое все гидроизоляционные материалы разделяют на грунтовочные, подмазочные, шпаклевочные, изоляционные и покровные.

Грунтовочными (грунтовкой) называют материалы, наносимые первым слоем на обрабатываемую поверхность с целью заполнения поверхностных пор и дефектов, а также для повышения сцепления повледующего слоя с основанием. Подмазочные, или затирочные, материалы предназначены для выравнивания углублений и других местных дефектов на поверхности конструкции, а шпаклевочные окончательно выравнивают поверхность, придавая ей однородность перед нанесением покровного изолирующего слоя. Изоляционные материалы предназначены обеспечить отделение (изоляцию) конструкции от контакта с парооводяной средой. Покровные материалы применяют с целью защиты основной гидроизоляции от влияния внешних сред или для придания наружной поверхности дополнительной гидрофобности, глянцевитости или зеркального блеска.

     Недостаток этой классификации выражается в том, что группы не отражают различия материалов по составу и состоянию, причем основная масса классифицируемых материалов объединяется одной группой «изоляционных».

     По признаку физического состояния и внешнего вида в период использования материалов может быть следующее деление: жидкие, пластично-вязкие, упруго-вязкие и твердые.     

     Внешний вид жидких и пластично-вязких материалов характеризуется отсутствием определенной формы их массы — эмульсии, паста, раствор, мастика и др., тогда как внешний вид упруго-вязких и твердых материалов имеет вполне определенную форму — полотно, пленкка, плита и проч.  Хотя эта классификация не отражает некоторых специфических особенностей гидрооизоляционных материалов и без учета других признаков является недостаточно конкретной, она имеет большое практическое значение.

     По признаку применяемого применяемого основного сырья гидроизоляцияонные материалы могут быть разделены на три группы: органические, неорганические и смешанные (или комбинированные).

     Преимущественное применение в гидроизоляции находят органические материалы, которые имеют более четко выраженные гидрофобные свойства. Такая классификация легко поддается дальнейней детализации с выделением в каждой подгруппе типичных материалов (битумные, дегтевые и т.п.). Однако она не вполне удобна при изучении технологии производства материалов, так как требуются неоднократные повторения аналогичных технологических процессов, встречающихся при изготовлении материалов разных групп.

     По признаку производственного назначения гидроизоляционные материалы разделяются на следующие основные группы: пропиточные, инъекционные, обмазочные, оклеечные, уплотняющиеся, монтажные, насыпные. К недостаткам этой классификации относится отсутствие данных о состоянии материала при его применении, о характере сырья и готовой продукции, хотя она в целом более наглядная и полная, чем другие.

     При необходимости более делатльного изучения отдельных групп гидроизооляционных материалов возможно использование и других признаков, в той или иной мере уточняющих положение материала в классификации, его технические свойства. В частности, некоторые материалы можно разделить по степени гидроизолирующей способности, например, по водонепроницаемости. Строительные нормы и правила предлагаюттразделение гидроизоляционных материалов по виду вяжущих веществ и их смесей на битумные, дегтевые, дегте-битумные, полимерные, битумно-полимерные, резино-битумные; по производственному назначению — на кровельные, гидроизоляционные, пароизоляционные и герметизирующие материалы. 

Используемые источники: В.В Козлов, В.П. Камсков «Гидроизоляционные материалы». Издательство АСВ, Москва, 2014