Гидроизоляция (от др.-греч. Υδωρ — вода и изоляция) — защита строительных конструкций, зданий и сооружений от проникновения воды (антифильтрационная гидроизоляция) или материала сооружений от вредного воздействия омывающей или фильтрующей воды или другой агрессивной жидкости (антикоррозийная гидроизоляция). Работы по устройству гидроизоляции называются гидроизоляционными работами. Гидроизоляция обеспечивает нормальную эксплуатацию зданий, сооружений и оборудования, повышает их надёжность и долговечность.
Для гидроизоляции применяются гидроизоляционные материалы, к которым относятся:
металлические листы;
рулонные и листовые материалы (например, геосинтетики или ПВХ мембраны);
материалы жидкого нанесения (например, жидкая резина, напыляемое пробковое покрытие);
минеральные вяжущие материалы;
материалы на основе бентонитовых глин;
сухие строительные смеси проникающего действия (проникающая гидроизоляция).
Типы гидроизоляции
Антифильтрационная гидроизоляция применяется для защиты от проникновения воды в подземные и подводные сооружения (подвалы и заглубленные помещения зданий, транспортные тоннели, шахты, опускные колодцы и кессоны), через подпорные гидротехнические сооружения (плотины, их экраны, понуры, диафрагмы), а также для защиты от утечки эксплуатационно-технических или сбросных вод (каналы, туннели и др. водоводы, бассейны, отстойники, резервуары и др.).
Антикоррозионная гидроизоляция предназначена для защиты материала сооружений от химически агрессивных жидкостей и вод (минерализованные грунтовые воды, морская вода, сточные воды промышленных предприятий), от агрессивного воздействия атмосферы (надземные металлические конструкции, гидротехнические сооружения в зоне переменного уровня воды) и от электрокоррозии, вызываемой блуждающими токами (опоры линий электропередач, трубопроводы и др. подземные металлические конструкции). По виду основного материала различают антикоррозийную гидроизоляцию асфальтовую, минеральную, пластмассовую и металлическую; по способу устройства — окрасочную, штукатурную, оклеечную, литую, пропиточную, инъекционную, засыпную, монтируемую; по основному назначению и конструктивным особенностям — поверхностную, шпоночную, работающую «на прижим» и «на отрыв», уплотняющую швы и сопряжения, комплексного назначения (теплогидроизоляция, пластичные компенсаторы).
Окрасочная гидроизоляция (горячая и холодная) выполняется в виде тонкого (до 2 мм) многослойного покрытия, обычно из битумных и полимерных лаков и красок, для противокапиллярной и антикоррозионной защиты железобетонных и металлических конструкций. Наиболее надёжны горячие битумно-полимерные и холодные эпоксидно-каучуковые покрытия. Всё большее применение получают новые полимерные материалы холодного отверждения.
Штукатурная гидроизоляция (горячая и холодная) представляет собой многослойное (до 2 см) покрытие; наиболее распространены для железобетонных сооружений: цементный торкрет, холодные и горячие асфальтовые штукатурные растворы и мастики, не требующие защитного ограждения и позволяющие механизировать процесс их нанесения. Расширяется применение полимербетонных и полимерцементных покрытий, коллоидного цементного раствора.
Оклеечная гидроизоляция производится наклейкой рулонных материалов в виде многослойного (обычно в 3-4 слоя) покрытия с обязательной защитой поверхностными стяжками и стенками. Несмотря на большое распространение, оклеечная гидроизоляция в ряде случаев заменяется окрасочной и штукатурной гидроизоляцией. Отличается повышенной трещиностойкостью; совершенствование её идёт по пути применения полимерных плёнок, стеклопластиков.
Литая гидроизоляция — наиболее надёжный вид гидроизоляции; выполняется, как правило, из горячих асфальтовых мастик и растворов разливкой их по горизонтальному основанию (в 2-3 слоя общей толщиной 20-25 мм) и заливкой за стенку или опалубку на стенах (толщиной 30-50 мм); вследствие сложности и дороговизны выполняется в особо ответственных случаях. Развитие её идёт по пути применения асфальтокерамзитобетона, битумоперлита, пеноэпоксидов и др. пенопластов.
Засыпная гидроизоляция устраивается засыпкой сыпучих гидроизоляционных материалов в водонепроницаемые слои и полости, например, огражденные опалубкой. Аналогична по конструкции и назначению литой гидроизоляции, но имеет большую толщину (до 50 см) и комплексное теплогидроизоляционное назначение (гидрофобные пески и порошки, асфальтоизол) при небольшой водонепроницаемости.
Пропиточная гидроизоляция выполняется пропиткой строительных изделий из пористых материалов (бетонные плиты и блоки, асбестоцементные листы и трубы, блоки из известняка и туфа) в органическом вяжущем (битум, каменноугольный пек, петролатум, полимерные лаки). Пропиточная гидроизоляция наиболее надёжна для сборных элементов, подвергающихся интенсивным механическим воздействиям (сваи, трубы, тюбинги, фундаментные блоки).
Инъекционная гидроизоляция осуществляется нагнетанием вяжущего материала в швы и трещины строительных конструкций или в примыкающий к ним грунт методами, аналогичными устройству противофильтрационных завес; используется, как правило, при ремонте гидроизоляции. Для её устройства всё шире применяются новые полимеры (карбамидные, фурановые смолы).
Монтируемая гидроизоляция выполняется из специально изготовленных элементов (металлические и пластмассовые листы, профильные ленты), прикрепляемых к основному сооружению монтажными связями. Применяется в особо сложных случаях. Совершенствование её идёт по пути использования Этилен-пропиленовый каучука, приклеиваемого к твёрдому основанию или укладываемому на грунт, стеклопластиков, жёсткого поливинилхлорида, индустриального изготовления сборных железобетонных изделий, покрытых в заводских условиях окрасочной или штукатурной гидроизоляцией. Наиболее распространённый конструктивный вид гидроизоляции — поверхностные покрытия в сочетании с уплотнением деформационных или конструктивных швов и устройством сопряжений, обеспечивающих непрерывность всего напорного фронта сооружения.
Поверхностные гидроизоляции конструируются таким образом, чтобы они прижимались напором воды к изолируемой несущей конструкции; разработаны также новые виды конструктивной гидроизоляции, работающей «на отрыв». Существенное значение в гидроизоляции сооружений имеют уплотнения деформационных швов; они устраиваются для придания швам водонепроницаемости и защиты их от засорения грунтом, льдом, плавающими телами. Помимо водонепроницаемости, уплотнения должны также обладать высокой деформативной способностью, гибкостью, с тем чтобы они могли свободно следовать за деформациями сопрягаемых элементов или секций сооружения. Наиболее распространённые типы уплотнений — асфальтовые шпонки и прокладки, металлические диафрагмы и компенсаторы, резиновые и пластмассовые диафрагмы, прокладки и погонажные герметики. Предусматривается также широкое применение битумно-полимерных герметиков, стеклопластиков и стеклоэластиков, позволяющих создавать более простые и надёжные уплотнения. Гидроизоляция, работающая «на отрыв», выполняется в виде покрытий, наносимых на защищаемую конструкцию со стороны, обратной напору воды. Применяется главным образом при ремонте и восстановлении гидроизоляции сооружений (например, путём оштукатуривания изнутри затопляемых подвалов зданий) и для гидроизоляции подземных сооружений, несущие конструкции которых бетонируются впритык к окружающему грунту или скальному основанию — туннели, опускные колодцы, подземные помещения большого заглубления (при антифильтрационной их защите). Для устройства гидроизоляции этого типа применяются гидроизоляционные покрытия, допускающие анкеровку за основную конструкцию (литая и монтируемая гидроизоляции) либо обладающие высокой адгезией к бетону при длительном воздействии воды (цементный торкрет, холодная асфальтовая и эпоксидная окрасочная гидроизоляция).
Проникающая гидроизоляция: сухие смеси, состоящие из цемента, кварцевого песка определённого химического и гранулометрического состава химически активных добавок. Растворенные в воде ионы химически активной добавки проникают по микропорам во внутреннюю структуру бетона и там кристаллизуются, в результате химических реакций, образуя надёжную преграду на пути воды. Активные химические компоненты, проникшие вглубь тела бетона, растворяясь в воде, вступают в реакцию с ионными комплексами кальция алюминия, различными оксидами и солями металлов, содержащимися в бетоне. В ходе этих реакций формируются более сложные соли, способные взаимодействовать с водой и создавать нерастворимые кристаллогидраты — образования в виде игловидных, хаотично расположенных кристаллов. Сеть этих кристаллов заполняет капилляры, микротрещины и поры шириной до 0,5 мм. При этом кристаллы являются составной частью бетонной структуры. Благодаря силе поверхностного натяжения воды, кристаллы становятся непреодолимой преградой на пути воды. Тем самым блокируется фильтрация воды сквозь толщу бетона, при этом происходит защита арматурного каркаса от агрессивной среды грунтовых (техногенных) вод. Срок действия проникающей гидроизоляции соответствует сроку эксплуатации бетонных конструкций, так как кристаллогидраты находятся глубоко в структуре бетона, изменяя его механические свойства. Дополнительно увеличивается прочность бетона на сжатие.
Напыляемая гидроизоляция применяется для защиты от проникновения воды кровли, фундаментов, водоемов, подвалов и подземных помещений. Напыляемая гидроизоляция является двухкомпонентной системой гидроизоляции, состоящей из базисного элемента и катализатора отверждения. Покрытие наносится на обрабатываемую поверхность методом холодного распыления, после застывания образует прочную мембрану. Напыляемая гидроизоляция обладает высокой адгезией к любому основанию (сталь, бетон, рубероид), вне зависимости от его рельефа, не содержит швов, не огнеопасна, не имеет запаха, обладает длительным сроком службы.
Комплекс работ по устройству гидроизоляции включает: подготовку основания, устройство гидроизоляционного покрова и защитного ограждения, уплотнение деформационных швов и сопряжений гидроизоляции. При выборе типа гидроизоляции отдают предпочтение таким покрытиям, которые, при равной надёжности и стоимости, позволяют комплексно механизировать гидроизоляционные работы, ликвидировать их сезонность.
§Гидроизоляция фундаментов
Гидроизоляция фундамента и подвала считается одним из важнейших и технологически сложных этапов строительства.
Как показывает практика, устранение ошибок, допущенных при монтаже гидроизоляции на начальном этапе возведения здания или сооружения, гораздо дороже качественного монтажа при возведении здания.
Материалы для гидроизоляции фундамента используются самые разные: начиная от классических рулонных и заканчивая инъекционными в случаях проблемного грунта. Гидроизоляция конструкций фундамента включает в себя обработку так называемых холодных швов, образовавшихся в результате неравномерной заливки монолита, межблочных швов и микротрещин, появившихся как следствие усадки грунта.
Гидроизоляция конструкций фундамента в некоторых случаях может быть обустроена лишь посредством дренажа.
Гидроизоляция полов
Для гидроизоляции пола используются так называемые проникающие материалы. Они подходят для защиты от проникновения влаги даже подвальных полов с имеющимися на них значительными трещинами. Однако полностью гарантированный результат, дают только рулонные материалы с проклейкой швов — пленка образует сплошной и непроницаемый барьер для воды, применять желательно ещё до возведения капкострукций.
Гидроизоляция пола в ванной осуществляется путём нанесения непрерывного ковра из рулонных материалов на основе битума или полимеров. Кроме того, достаточно распространён метод окрасочной гидроизоляции, то есть нанесения специального лака в несколько слоев. Недостаток последнего метода заключается в сравнительно небольшом сроке службы такой гидроизоляции пола, который составляет обычно не более шести лет.
Гидроизоляция деревянного пола имеет ряд особенностей, одной из которых является отсутствие разрывов или швов. Там, где гидроизоляция деревянного пола примыкает к другим конструкциям, необходимо без прерывания покрыть защитным слоем 30 см стены вверх от плоскости пола.
Гидроизоляция надземной части
Гидроизоляция стен подвала обычно осуществляется обмазочными материалами. В случаях обилия в грунте воды и невозможности устройства дренажа, такой способ может оказаться недостаточно эффективным и привести к появлению сырости и плесени. Выход из этой ситуации — использование для гидроизоляции подвала изнутри инъекционных материалов. Гидроизоляция подвала изнутри происходит следующим образом: гели-акрилаты насосами впитываются в стену, после чего они выходят наружу в виде защитной пленки.
Для того чтобы правильно осуществить гидроизоляцию фундамента и подвала, следует учесть следующие факторы: характер эксплуатации подвального помещения, интенсивность воздействия воды, наличие дренажной системы и её конструктивные особенности.
Гидроизоляция основания стен 1-го этажа
Большинство лёгких пористых стеновых камней (лёгкие керамические камни, газобетон и пенобетон, керамзитобетон, известняк), на сыром основании работают как фитиль керосиновой лампы — из за капиллярного эффекта своей внутренней пористой структуры — это приведет к очень быстрому росту влажности стены, и разрушению, мороз многократно ускорит разрушение.
Все лёгкие стеновые камни, требуют герметичной гидроизоляционной отсечки — от всех примыканий к стенам и монолитам с повышенной влажностью — отсечка должна быть только пленочного типа, гибкая и не секущаяся, с абсолютно полной водонепроницаемостью. Обычно так отрезают цокольный и 1-й этаж — от всех «мокрых» конструкций — фундамента, цоколя, подземной части цокольного этажа.
Не облегченный кирпич менее подвержен капилярному эффекту, но при отсутствии отсечки может вымокнуть на высоту нескольких этажей, до самой кровли.
Кроме этого, часть лёгких пористых стеновых камней, очень гигроскопична — накопление атмосферной влажности может достигать 30 %, а некоторые известняки с Кипра, набирают влажность до состояния сырой стены «на ощупь».
§Новые технологии в гидроизоляции
В последнее время стала применяться технология гидроизоляции сооружений, получившая название «белая ванна». Принцип действия этой технологии основан на применении водонепроницаемых бетонов и комплексе строительно-монтажных работ, при которых вода проникает в тело массивного монолитного массива из бетона на незначительную глубину.