Гидроизоляция

Гидроизоляции обычно выполняют в обеих плоскостях – вертикальной и горизонтальной. Рекомендации по проектированию гидроизоляции распространяются на защиту подземных частей зданий и сооружений, а также заглубленных помещений и фундаментов колонн, стен и оборудования от подземных вод с помощью следующих видов гидроизоляции: - окрасочной (битумной, битумно-полимерной, полимерной); - штукатурной (холодной асфальтовой, горячей асфальтовой, цементной); - оклеечной (рулонной, листовой); - облицовочной (из стальных или полиэтиленовых листов). В качестве гидроизоляции может быть использован водонепроницаемый бетон, который получается из обычного бетона путем введения в его состав специальных веществ в жидком, пастообразном или порошковом виде. Гидроизоляция применяется в тех случаях, когда она по сравнению с другими мероприятиями (дренаж, битумизация, цементация, силикатизация и др.) имеет эксплуатационные и экономические преимущества. Воздействие воды на конструкцию может быть трех видов: а) фильтрационная или просачивающаяся вода; б) почвенная или грунтовая влага; в) подземная вода. Для создания горизонтального слоя гидроизоляции под основание фундамента и в местах его сочленения со стенами дома укладываются рулонные материалы. По поверхности цоколя, выровненной раствором, или в его толще (выше отмостки на 10-15см) укладывают гидроизоляцию из двух слоев толя (или из любого нового гидроизоляционного материала) на клеевой мастике или из слоя цемента. В бесподвальных зданиях первый слой горизонтальной гидроизоляции располагают между фундаментом и цоколем, второй – на 10-15см ниже перекрытия в пределах цокольной стены и на 15-20 см выше уровня отмостки. Гидроизоляция подвалов или цокольных этажей старых зданий должна сочетаться с мероприятиями по удалению биофлоры и солей. Защита от капиллярной грунтовой влаги стен зданий является обязательной даже при нахождении грунтовых вод ниже подвальных помещений. Вертикальную гидроизоляцию устраивают для защиты стен подвала от намокания их водой. Тип гидроизоляции, материалы для ее устройства выбирают в зависимости от влажности грунта, от уровня и напора грунтовых вод, их агрессивности. При высоком расположении горизонта грунтовых вод (выше пола подвала) могут потребоваться специальные меры усиления конструкции фундаментов и гидроизоляции, вплоть до устройства герметичных оболочек из металла. Одновременно проводят меры по понижению уровня грунтовых вод (УГВ) – дренирование и т.п. мероприятия. Если уровень грунтовых вод располагается ниже отметки пола повала и не поднимается выше ее, но по капиллярам влага может проникать в подвал, то пол и штукатурку стен выполняют из плитки или из цементно-песчанного раствора с железнением, а с наружной стороны фундаменты покрывают гидроизоляционной мастикой. В этом случае осадки здания, развивающиеся после устройства пола и покрытия штукатуркой стен в подвале, могут повредить их. Однако вследствие сравнительно небольшого проникновения влаги по отдельным трещинам это мало отражается на влажностном режиме подвалов. Кроме того, такие трещины легко могут быть заделаны со стороны подвала. Если уровень грунтовых вод находится или может подниматься выше отметки пола подвала, необходимо выполнять сплошную гидроизоляцию под полом и по стенам выше отметки его максимального положения. Такая гидроизоляция испытывает гидростатическое давление, направленное в сторону изолируемого помещения. Для удержания гидроизоляции в заданном проектном положении ее прижимают специальной конструкцией, способной воспринять указанное давление. Если УГВ поднимается выше пола подвала не более чем на 0,5м , то для удержания ее в проектном положении достаточно либо невысокой кирпичной кладки снаружи либо пригрузочного слоя бетона внутри помещения. В других случаях требуются специальные конструкции, работающие на изгиб. В зависимости от характера этой конструкции различают гидроизоляцию наружную и внутреннюю. Рис.Наружная гидроизоляция фундаментов Рис. Внутренняя гидроизоляция фундамента Наружная гидроизоляция устраивается до возведения фундамента, внутренняя - после. Наружная гидроизоляция более надежна, так как имеет меньшее число изгибов (переломов) по сравнению с внутренней, при устройстве которой необходимо делать изгибы во всех помещениях в местах примыкания пола к стенам, поворота стен и в дверных проемах подвальных помещений. Слабым местом внутренней гидроизоляции является входящий угол, где с полов сходятся две стены, расположенные под углом. Одним из способов изоляции подземных частей здания или сооружения от поверхностных вод (атмосферных осадков) является устройство снаружи вокруг здания отмостки с уклоном 1-2%. На сегодняшний день появилось много новых современных материалов для выполнения гидроизоляции. Например, геотекстиль , жидкое стекло и др. Жидкое стекло – в отличие от битума – не теряет своих свойств со временем. Однако стоимость фундамента при этом катастрофически возрастает. Но если вы строите на сыром грунте, то, пожалуй, именно этот вариант может быть для вас предпочтительным. Лучше однажды раз и навсегда спасти фундамент, нежели чем регулярно спасать весь дом. Рис. Вариант устройства наружной вертикальной гидроизоляции фундамента с использованием материалов нового поколения Но существуют и еще более эффектные методы защиты фундаментов. Например, метод проникающей гидроизоляции. На влажную поверхность фундамента наносятся специальные составы. Попадая в микротрещины и поры, заполненные влагой, эти вещества кристаллизуются и закупоривают их. Причем при образовании новых трещин процесс самопроизвольно возобновляется. Это чудесное действо продолжается до тех пор, пока в обработанной поверхности сохраняются свободные активные вещества защитных составов. Можно сказать, что с их помощью фундамент на долгое время обретает способность к самозалечиванию. На сегодняшний день существуем много новых современных способов гидроизоляции фундаментов. Например, инъецирование , диффузионная или поверхностная пропитка. При инъецировании могут применяться материалы «кристаллизационного барьера». Среди полимерцементных гидроизолирующих материалов важное место занимают так называемые «гибкие цементные мембраны». Заслуживает внимания применение гидроизоляционных матов, содержащих натриевую бентонитовую глину, которые укладывают по внешнему периметру изолируемой поверхности по типу «стена в грунте». До конца XIX века гидроизоляция заглубленных помещений выполнялась в виде «глиняного замка» - слоя перемятой и плотно утрамбованной глины толщиной 26,7-30,5 см. Его устраивали под полом и вокруг подземных стен и фундаментов зданий. «Глиняный замок» защищал фундаменты, стены или оклеечную изоляцию от непосредственного контакта с грунтовыми водами (в том числе агрессивными) и увеличивал тем самым срок службы подземной части сооружения. На смену «глиняным замкам» пришли изделия в виде бентонитовой глины. Бентониты - высокодисперсные породы с содержанием монтмориллонита не менее 60%. На отечественном рынке представлены изоляционные маты «Nabento» (концерн «Akzo Nobel»), а также панели «Bentomat» и маты «Voltex» (фирма «Cetco»). В исходном материале бентонит находится в виде гранул, заключенных в геотекстильную, аэротекстильную, полиэтиленовую или полипропиленовую оболочку, в оболочку из биоразлагающегося картона. В рабочем состоянии (после контакта с водой) бентонит, оставаясь в замкнутом объеме, набухает и переходит в состояние геля, имеющего очень низкую водопроницаемость,но достаточную паропроницаемость. В настоящее время бентонитовые производные добавляются в другие гидроизоляционные материалы, например в термопластичные и резинобитумные. Материалы выпускаются и применяются в следующих видах: порошок, который наносится распылением; плиты на картонной основе; рулоны на различной основе, листы из бентонита и каучука; тканевые маты. Из всех гидроизоляционных материалов бентонитовые, так же, как и цементные, наименее токсичны и наносят минимальный ущерб окружающей среде. Гидроизоляционная мембрана на основе глин обладает способностью к самозалечиванию трещин. Но для этого необходимо, чтобы материал плотно прилегал к бетону. Глина отличается крайней чувствительностью к погодным условиям, и во время нанесения ее следует всячески оберегать. Если идет дождь или происходит подъем уровня грунтовых вод и материал увлажняется до обратной засыпки, гидратация осуществляется прежде времени и гидроизолирующая способность исчезает, поскольку увеличение объема произошло в открытом пространстве. Бентонитовые покрытия не должны применяться на участках, где имеется свободное протекание грунтовых вод, поскольку в этом случае происходит их размывание. – посмотреть чего нет в написанном и добавить отсюда Окрасочная гидроизоляция Оклеечная гидроизоляция Штукатурная гидроизоляция Из штучных материалов Напыляемая гидроизоляция Утепление фундаментов По существующим оценкам, теплопотери через фундаменты составляют значительную долю общей энергетической нагрузки на отопление и кондиционирование здания - более 20%. Во многих странах утепление фундамента - обязательная процедура, регулируемая государственными нормами. В настоящее время многие владельцы домов с подвальными помещениями производят их теплоизоляцию, получая дополнительное пространство для жилья. В этом случае они, как правило, теплоизолируют стены подвала по периметру. Теплоизоляция, находящаяся в прямом контакте с почвой, подвергается жестким условиям эксплуатации, включающим длительное воздействие воды, высокую влажность почвы и многократное воздействие циклов замерзания-оттаивания. Эти природные факторы могут резко снизить эффективность теплоизоляции. Поэтому теплоизоляция, находящаяся в контакте с почвой, должна быть инертной к воздействию почвы и воды, а теплоизоляционные характеристики не должны снижаться при их воздействии. Для теплоизоляции стен и полов подземных сооружений используются жесткие плиты из экструдированного пенополистирола (XPS). Материал XPS обладает очень низкой теплопроводностью, остающейся стабильной долгие годы. Материал водонепроницаем, следовательно, неуязвим при длительном контакте с почвенной влагой. При этом теплопроводность материала не повышается в присутствии влаги, т.к. материал XPS обладает системой замкнутых ячеек. Он устойчив к воздействию обычных кислот, содержащихся в почве, не поддерживает роста грибка и плесени, не подвержен коррозии и распаду. Все эти качества делают XPS-плиты материалом пригодным для долговременной эксплуатации под землей. Замерзание оказывает незначительное воздействие на теплоизоляционный материал XPS, который остается сухим или точнее, не впитывает влагу из окружающей среды. С другой стороны, теплоизоляция, впитывающая влагу, не может выполнять свои функции должным образом. Это важный фактор при выборе теплоизоляции для мест, где циклы замерзания-оттаивания являются обычным явлением. Независимые исследования демонстрируют, что только плиты XPS могут применяться для теплоизоляции подземных объектов во влажной среде с многочисленными циклами замерзания-оттаивания. Для теплоизоляции стен подвалов (цокольных этажей) возможны четыре способа: изоляции изнутри, снаружи, между стен или с обеих сторон одновременно. С точки зрения строительной физики, наиболее логичным размещением теплоизоляции является наружное. Слой теплоизоляции, размещенный с внешней стороны стены и снаружи относительно гидроизоляции, сохраняет стены подвала постоянную (почти комнатную) температуру. Стены действуют как тепловой резервуар, сглаживая возможные колебания температуры в интерьере. При этом теплоизоляция не препятствует естественной диффузии водяных паров из интерьера подземного сооружения наружу и исключает условия для возникновения конденсата на внутренней поверхности. Еще одним преимуществом теплоизоляции снаружи является одновременная защита стен подземной части от прямого воздействия сил морозного пучения. Морозное пучение - это увеличение в объеме водонасыщенного грунта при его промерзании, происходящем вследствие замерзания влаги, находящейся в грунте и образования ледяных линз. В случае утепления снаружи возникает необходимость механической защиты самой теплоизоляции в период строительства, эта задача успешно решается с помощью утеплителя, имеющего высокую прочность на сжатие, а также - с помощью современных профилированных мембран, которые в структуре фундаментной стены играют роль механической защиты и пристенного дренажного слоя. Другая проблема - образование «мостиков холода» через слой облицовочного кирпича. По некоторым оценкам, потери тепла в этом случае могут быть настолько значительными, что могут свести на нет эффективность теплоизоляционного слоя. Рис. "Мостики холода" через облицовочный кирпич снижают эффективность теплоизоляции Рис. а) теплоизоляция изнутри: наиболее экономичный метод, который используется чаще других. Имеет наибольшие проблемы с влагой; б) теплоизоляция снаружи: наиболее привлекательное расположение с точки зрения строительной физики. Характерны практические проблемы с «мостиками холода»; в) теплоизоляция посредине стены: самый дорогой и самый сложный в реализации способ, уменьшающий проблемы с влагой; г) теплоизоляция с обеих сторон: имеет сходные проблемы с теплоизоляцией снаружи. Дополнительные затраты на устройство внутреннего слоя. Водоотвод и водопонижение Водоотвод – удаление поверхностных вод с территории строительной площадки. Поверхностные воды образуются из атмосферных осадков (дождевые и талые воды). Территория строительной площадки должна быть защищена и от поверхностных вод, поступающих с более высоких участков рельефа и от вод скапливающихся непосредственно на самой площадке. Для удаления воды её перехватывают и уводят за пределы строительной площадки. Для перехвата вод устраивают нагорные и водоотводные канавы или обваловывание вдоль границ строительной площадки в повышенной её части. Поперечные сечения и уклоны канав рассчитываются на пропуск расчётных расходов воды (по методикам гидрологии и гидравлики). Минимальные поперечные сечения канав: глубина не менее 0,5; ширина 0,5…0,6м; высота бровки над расчётным уровнем воды не менее 0,2м. Для предохранения от заиливания продольный профиль делают не менее 1/500. Скорость движения воды не должна превышать 0,5м/сек (для песка), 1,2м/сек (для суглинка). Стенки и дно канавы защищают дёрном, фашинами, каменной наброской от размыва. Поверхностные воды, скапливающиеся на площадке, удаляются приданием соответствующих уклонов при предварительной вертикальной планировке или устройством накопительных бассейнов (зумпфов) с последующей откачкой насосами. Поверхностные воды удаляются в систему ливневой канализации или в пониженные участки рельефа местности. Водоотвод осуществляется с применением: – нагорных канав или обвалования (от «чужих» вод), которые устраиваются вдоль границ участка строительства в повышенной его части (рис. V.2). Для ускорения стока «своих» вод площадке при вертикальной планировке придается соответствующий уклон и устраивается сеть открытого или закрытого водостока. – открытого водоотлива. Заключается он в непосредственном откачивании воды из выемок. Для сбора воды на дне котлована устраиваются приямки (зумпфы), стенки которых при необходимости укрепляются деревянным коробом с фильтрующей обсыпкой. Для откачивания воды применяются центробежные, самовсасывающие и диафрагмовые насосы. Недостаток метода – возможность разжижения грунта и выноса его частиц водой. Водопонижение – понижение уровня грунтовых вод. Уровень грунтовых вод понижают путем непрерывной откачки из специальных скважин, сооружаемых в массиве грунта. Различают следующие способы водопонижения: 1. иглофильтровый способ (использование иглофильтровых установок, состоящих из стальных труб с фильтрующим звеном в нижней части, водосборного коллектора и самовсасывающего вихревого насоса с электродвигателем). Стальные трубы погружают в обводненный грунт по периметру котлована или вдоль траншеи (рис. V.10). Фильтрующее звено состоит из наружной перфорированной и внутренней глухой труб. Применяется эффективно в чистых песках и песчано-гравелистых. 2. вакуумный способ – применяют вакуумные водопонизительные установки, из которых наиболее распространены установки с эжекторными иглофильтрами. При работе вакуумных водопонизительных установок вакуум возникает в зоне эжекторного иглофильтра. 3. явление электроосмоса используют в грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,05 м/сут. В этом случае иглофильтры подключают к отрицательному (катод), а трубы или стержни — к положительному полюсу источника постоянного тока (анод). Под действием электрического тока вода, содержащаяся в порах грунта, освобождается и перемещается в сторону иглофильтров. За счет движения этой воды коэффициент фильтрации грунта увеличивается в 5...25 раз. 4. водопонизительные скважины (для больших площадок с сильным притоком вод) – пробуривают скважины-колодцы и оборудуют их фильтровой колонной, внутрь которой опускается высоконапорный скважинный насос. До начала работ по водопонижению необходимо обследовать техническое состояние сооружений, находящихся в зоне работ, а также уточнить расположение существующих подземных коммуникаций.