Обеспечение надежной защиты от проникновения воды в подземные сооружения и части подземных зданий осуществляется с помощью ограждающих конструкций. Одним из самых трудоемких и ответственных процессов является гидроизоляция подземных сооружений. Устройство гидроизоляции в промышленном строительстве в среднем составляет 0,1 – 0,5 % сметной стоимости строительно-монтажных работ, но при этом, оно составляет около 3% трудозатрат. В связи с тем, что ремонт гидроизоляции является сложным, зачастую малоэффективным и дорогостоящим мероприятием, необходимо заранее учесть всевозможные неблагоприятные воздействия и срок эксплуатации сооружения при возведении водозащитных элементов. Поскольку гидроизоляция подземных сооружений является очень трудоемким процессом, в котором нужно учесть массу значимых элементов,
в данной статье будут рассмотрены назначение, виды и способы устройства гидроизоляции.
Назначением гидроизоляционных мероприятий является обеспечение защиты подземных сооружений от проникновения поверхностной, грунтовой или капиллярной воды через ограждающие конструкции, а также обеспечение защиты фундаментных элементов и ограждающих конструкций от коррозии. Также, установка гидроизоляции помогает защитить окружающий грунт от проникновения в него воды и иных жидкостей из каналов, бассейнов и резервуаров. Ввиду того, что участки подземных сооружений могут иметь разные условия обводнения, предусмотрены различные виды гидроизоляции, рассмотренные далее.
При строительстве новых зданий наиболее часто применяют наружную противонапорную изоляцию, которая с помощью давления воды прижимается к стене и является более экономичным видом защиты от грунтовых вод.
При повышении уровня грунтовых вод или при реконструкции помещений, как правило, для противостояния водяному напору, используют внутреннюю противонапорную изоляцию. Опорой такой изоляции является кессон, зафиксированный от всплытия, помогающий тонкому слою гидроизоляции не оторваться от стен и пола.
Гидроизоляция водосборников отличается от внутренней напорной гидроизоляции направлением силового воздействия воды, ввиду чего при устройстве гидроизоляции такого вида требуется более легкое ограждение гидроизоляционного слоя [1, c. 147].
Силовые нагрузки не несет гидроизоляция от безнапорных поверхностных вод, тем не менее, такая гидроизоляция должна быть водонепроницаемой, в отличие от противокапиллярной гидроизоляции, для которой водонепроницаемость не является обязательной. Слой гидрофобного или крупнопористого материала, который не содержит капиллярных каналов, может обеспечить прерывание капиллярного потока. Реализация такого способа предполагает инъекцию вещества, придающего стенам или пристенному грунту гидрофобные свойства, или укладывание слоя дренажных матов или песчано-гравийной смеси.
При гидроизоляции фундаментов, которые расположены в агрессивных средах, используют антикоррозийную гидроизоляцию, покрывая элементы подземных конструкций сплошным чехлом выше полуметра от уровня агрессивных подземных вод [2, c. 123].
Выделяют следующие способы устройства гидроизоляции: пропиточная, окрасочная (обмазочная), штукатурная, рулонная, металлическая и инъекционная.
Для антикоррозийной защиты пористых камней и бетона используют пропиточную гидроизоляцию, заполняя их поры водоустойчивым веществом. После пропитки, изделия становятся высоко морозоустойчивыми, прочными и стойкими к агрессивным водам. При применении данного вида гидроизоляции используют термопластичные материалы в расплавленном виде или термореактивные смолы с их последующей полимеризацией.
Наиболее распространенным и дешевым способом антикоррозийной защиты поверхности сооружений от капиллярной влажности или слабо и средне агрессивных вод, является окрасочная или обмазочная гидроизоляция. Традиционно при данном способе гидроизоляции используют материалы на битумной основе, которые наносят в один или несколько слоев, толщиной 2-6 мм, с помощью кисти или разлива в горячем виде или виде холодных эмульсий и растворов [3, c. 74].
Штукатурная гидроизоляция делится на: цементную и асфальтовую, в зависимости от используемых материалов. Технология нанесения подразумевает водонепроницаемое покрытие толщиной от 5 до 50 мм, которое наносят в несколько слоев штукатурным способом. При цементной штукатурной гидроизоляции используют покрытие из цементно-песчаного раствора, который наносят методом торкретирования или другим способом на увлажненную поверхность. Общим недостатком цементных штукатурок является относительно низкий уровень устойчивости к трещинам.
Асфальтовая штукатурная гидроизоляция, в свою очередь, делится на горячую и холодную.
Горячую асфальтовую гидроизоляцию, благодаря ее высокой прочности, применяют на наружных стенах опускных колодцев, а благодаря пластичности, её можно применить для конструкций с ожидаемым раскрытием трещин до 2 мм. Она представляет собой прочное, водонепроницаемое и пластичное покрытие толщиной от 5 до 25 мм, которое состоит из нескольких слоев мастики или асфальтового раствора, наносящееся с помощью асфальтомета. Необходимость применения, при данном виде гидроизоляции, материалов в горячем состоянии, при температуре от 150 до 200 градусов, усложняет гидроизоляционные работы и является существенным недостатком, так как требуется предварительная просушка изолируемых поверхностей и их грунтовки разжиженными битумами. Для гидроизоляции горизонтальных поверхностей горячую асфальтовую смесь наносят разливным методом. Также при применении горячей асфальтовой гидроизоляции, защитное ограждение не требуется.
Холодная асфальтовая гидроизоляция состоит из битума и минерального порошка в равных пропорциях. Битум используют в виде эмульсионной водной пасты с добавлением минерального порошка. Данный вид гидроизоляции выделяется возможностью его применения на влажных поверхностях.
Рулонная гидроизоляция представляет собой свернутые в рулоны гибкие полотнища. Благодаря её большой предельной деформации, её можно применять на конструкциях, не стойких к трещинам. На практике, в основном, применяют следующие виды рулонной гидроизоляции: полотнища рубероидного типа на не гниющей основе, с покрытием, содержащим битум, бентонитовые полотна и толстые синтетически пленки.
Первый вид рулонной гидроизоляции укладывается внахлест изолируемой поверхность в несколько слоев с общей массой покрытия до 5-10 кг на квадратный метр, из расчета 0,7-1 кг/м2 массы покрытия на каждый метр напора подземных вод.
Бентонитовые полотна очень просты в применении: при укладке на вертикальные поверхности их пристреливают дюбелями, а на горизонтальные поверхности их расстилают внахлест.
Толстые синтетические пленки сваривают струей горячего воздуха или электронагревателями на стыках, образуя герметичный чехол. При гидроизоляции вертикальных поверхностей их крепят специальным клеем.
Наружная защита гидроизоляции от различных факторов, таких как прорастание корней растений, механические повреждения, другие воздействия органической жизни, может быть осуществлена с помощью анкерованных бетонных плит, анкерованной бетонной штукатурке на металлической сетке или кладки в полкирпича.
Дорогой и применимой при высоком уровне агрессивности вод, повышенных требованиях к механической прочности, ремонте гидроизоляции внутри помещений и при отрывающем напоре является металлическая гидроизоляция. Металлическая гидроизоляция представляет собой сплошное покрытие из стальных листов, толщиной более 4 миллиметров, сваренных герметичным швом.
Такой вид гидроизоляции крепится анкерными болтами и выступает в качестве опалубки при бетонировании. После бетонирования устраивают металлическую гидроизоляцию днища, предварительно забетонировав в днище с помощью сварки закладные детали для крепления гидроизоляционных листов. Через трубки, которые оставляют в пространстве между бетоном и листами после монтажа гидроизоляции, нагнетают песчано-цементную смесь, смешанную в равных пропорциях. После окончания работ по нагнетанию срезают трубки и заваривают отверстия.
Последним рассматриваемым способом устройства гидроизоляции является инъекционный способ. Его целью является снижение капиллярной водонепроницаемости грунта или пористой кирпичной кладки с помощью их инъекционной обработки. Происходит это с помощью подачи инъекционного материала через инъекционные скважины, которые расположены в один-два ряда, расстояние между которыми, а также давление инъецирования, назначаются в зависимости от вязкости инъекционного материала и проницаемости обрабатываемого массива.
Гидроизоляция подземных зданий и сооружений является достаточно трудоемким процессом, при планировании которого необходимо учитывать массу информации. План производства гидроизоляционных работ должен учитывать не только рассмотренные в работе виды и способы устройства гидроизоляции, но и способы водной защиты, знания о существующих гидроизоляционных материалах и их применимости для того или иного объекта, виды гидроизоляционных работ. Только с учетом всех вышеперечисленных факторов, влияющих на конечный результат, гидроизоляция будет выполнена качественно и прослужит на весь срок планируемой эксплуатации объекта.
Использованные источники:
- Дианов В.М., Савич А.В., Пашин К.С., Графкин С.А. Опыт работ по гидроизоляции подземных сооружений // Записки горного института. – 2012. – №199. – с. 145-149.
- Тухарели В.Д., Тухарели А.В., Габлия А.А. Современные тенденции развития технологий гидроизоляции зданий и сооружений // Инженерный вестник Дона. – 2017. – №3. с. 122-129.
- Астафьева Н.С., Попов Д.В., Фомина Ю.А., Якупова Г.И. Защита подземных частей зданий и сооружений от воздействия подземных вод // Региональное развитие. – 2014. — №3. с. 71-75.
