Современные гидроизоляционные материалы проникающего действия

В последние годы в России приходится наблюдать существенное увеличение капитальных вложений в ремонт и реконструкцию существующих строительных объектов и снижение строительства новых.

Одним из важных факторов, уменьшающих срок службы строительных конструкций, сооружений и объектов, является воздействие на них окружающей среды.
Статистические данные по зданиям и сооружениям, обследованным в различных регионах, показывают, что наиболее часто снижение эксплуатационной надежности наблюдается в подземных частях (как правило, в тех, где нарушена или отсутствует вертикальная или горизонтальная гидроизоляция).

Восстановление гидроизоляции строительных конструкций требует значительных капвложений в ремонтные работы.
Традиционные решения по восстановлению гидроизоляции (мастичной или оклеечной) чрезвычайно трудоемки и не всегда приводят к положительным результатам. Поэтому современные гидроизоляционные материалы должны обладать, кроме повешенной водонепроницаемости и прочности, стойкостью к химическим и биологическим воздействиям.
Факторами, влияющими на состояние и долговечность зданий и сооружений независимо от материалов их конструкций, являются нарушение сплошности гидроизоляции (выполненной в виде глиняного замка), относительно низкая долговечность битумных материалов, нарушение сплошности гидроизоляции, вызванное неравномерной усадкой зданий, изменение гидрогеологических условий площадки строительства (изменение уровня грунтовых вод), полное водонасыщение горизонтальной гидроизоляции старых зданий, увеличение толщины культурного слоя (и как следствие, намокание оснований стен), дефекты водоотводящих устройств (отмосток, карнизов, козырьков, поясков, водосточных труб).
Увлажнение фундаментов снижает их прочностную несущую способность, вызывает отсыревание стен подвалов, повышает влажность стен подземной части здания.

Следует отметить, что защита зданий от увлажнения требует решения, как минимум, двух основных задач — восстановления горизонтальной и вертикальной гидроизоляции между подземной частью сооружения и грунтом.
Поэтому поиски ученых были направлены на разработку такого метода, который позволял бы решить обе проблемы одновременно.
Последние десятилетия ХХ века ознаменовались появлением принципиально нового поколения гидроизоляционных составов, обладающих проникающим эффектом. Химическая часть материала глубоко проникает в капиллярную структуру, заполняя поры и мелкие трещины, становясь составной частью бетона. Состав можно наносить как с внутренней, так и с наружной стороны конструкции. В случае повреждения поверхности его гидроизоляционные и защитные свойства не меняются. При этом защищается как бетон, так и стальная арматура. Состав может быть использован как на старом, так и на новом бетоне, сопротивляется воздействию химических веществ и разрушающему воздействию морозной деструкции, не требует специальной защиты при строительных работах, прост в использовании, может применяться при защите влажного или свежеуложенного бетона. Важным достоинством является обеспечение воздухопроницаемости при одновременном повышении водонепроницаемости конструкции.
Обязательным условием работы этих материалов в бетоне является наличие свободной влаги в структуре бетона, что и определяет эффективность их применения.

Проникающее действие (диффузия) гидроизоляционных составов определяется скоростью протекания реакций гидратации на поверхности трещин и микротрещин бетона. Реакции протекают только при наличии жидкой фазы. Компоненты материала, кристаллизуясь, блокируют капилляры и трещины, выталкивают из них воду.
Становясь частью бетона, состав формирует с ним единую массу, сопротивляющуюся воздействию внешних сил и блокирующую новое проникновение молекул воды.
Составы используемых сегодня материалов проникающего действия включают цемент стандартной марки, кварцевый песок специальных грануляций и активирующие добавки, составляющие ноу-хау фирм-производителей. Применение этих материалов (сухих смесей) на строительной площадке требует лишь добавления воды до получения нужной консистенции состава.
Результаты применения этих материалов на строительных объектах России положительны, однако их высокая стоимость сдерживает их широкое применение, поэтому создание отечественного материала подобного качества, но меньшей стоимости, является задачей весьма актуальной. На данный момент в России всего 3-4 фирмы занимаются производством материалов проникающего действия. Так как рынок России велик, а спрос есть, была поставлена задача разработки гидроизоляционного материала, соответствующего по свойствам импортным аналогам.

Лахта
В дальнейшем этому материалу, сегодня производимому ООО "Гидрокор" (Санкт-Петербург) был присвоен товарный знак Лахта.
В ходе исследований были применены такие отечественные материалы как портландцемент марки 400 Пикалевского завода, отвечающий требованиям ГОСТ 10178-85, песок кварцевый тонкодисперсный природный, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736-97 (модуль крупности — 1,16, насыпная плотность — 1515 кг/м3), активирующие химические добавки.
При разработке отечественного материала Лахта учитывались следующие факторы: проникающий эффект, достигающийся реакцией различных компонентов, содержащихся в материале (растворе), с компонентами цементного камня (клинкерный фонд) в бетоне в присутствии жидких фаз; проникновение химически активных компонентов в глубь бетона благодаря осмотическому давлению; кристаллизация компонентов в теле бетона, ведущая к блокировке капилляров и трещин; нейтрализация водорастворимых солей (карбонатов, хлоридов, сульфитов и нитратов). Процесс кристаллизации не должен приводить к нарастанию деформаций в структуре бетона.
Проведенные исследования по разработке составов проникающего действия позволили получить материал Лахта, который выпускается согласно ТУ 5775-005-39504194-2000 и представляет собой сухую смесь на основе портландцемента. Материал предназначен для придания гидроизоляционных свойств бетонным строительным изделиям и конструкциям, в том числе резервуарам питьевой воды.
Материал Лахта может эксплуатироваться во всех климатических зонах.

Выполнение работ
Работам на объекте предшествует тщательная техническая диагностика зданий и сооружений, выявление дефектов несущих стен и фундаментов.
По результатам обследования вырабатывается стратегия и последовательность работ по устранению дефектов и восстановлению гидроизоляции.
Работы начинаются с подготовки рабочей поверхности, заключающейся в устранении структурных повреждений, очистке от пыли, грязи, нефтепродуктов и других посторонних веществ, которые могут препятствовать проникновению гидроизоляционного материала. Расчищаются видимые трещины, ячейки. Гладким поверхностям придается шероховатость.
Подготовка материала Лахта производится на объекте и заключается в тщательном перемешивании его с водой в соотношении 1:1 (по объему).
Состав наносится в два слоя. Второй слой наносится после высыхания первого (через 1 сутки).
При использовании приготовленной смеси ее следует перемешивать.
Приготовленный состав следует использовать в течение 40 минут. Расход материала Лахта на горизонтальных и вертикальных поверхностях составляет 1,2 кг/м2.
Нанесенная изоляция не требует специального ухода за исключением случаев применения в очень жарком и сухом климате, когда после нанесения состава должна быть проведена защита его от высыхания.
Перед нанесением окрасочного или другого защитного покрытия следует произвести нейтрализацию обработанной материалом Лахта поверхности водным раствором уксуса или соляной кислоты (1:10), после чего поверхность пропитать водой. Применение материала ЛАХТА допускается при температуре окружающего воздуха не ниже +5°С.

Итоги
Впервые в отечественной практике строительства разработан и доведен до стадии промышленного производства гидроизоляционный материал проникающего действия. Проведены комплексные исследования разработанного материала в сравнении с зарубежными аналогами.
Установлено, что по показателям прочности на сжатие, водонепроницаемости и морозостойкости материал Лахта не уступает зарубежным аналогам, а низкая стоимость показывает экономическую целесообразность применения. Одновременно с повышением гидроизоляционных свойств отмечается повышение качества антикоррозионной защиты. Разработанный материал рекомендуется применять для увеличения водонепроницаемости бетонных и железобетонных конструкций 1 и 2 групп трещиностойкости и как антикоррозионное покрытие для монолитных и сборных железобетонных конструкций.
Материал Лахта является экологически чистым, что подтверждается государственным сертификатом, разрешающим его использование в емкостях для питьевой воды.
Предварительные расчеты эксплуатационной надежности показали, что оптимальный срок службы изоляции Лахта в подземных конструкциях составляет 25 лет и более, что значительно превышает долговечность наиболее распространенной в настоящее время оклеечной гидроизоляции.

Анатолий ПОЛТАВЧЕНКО, руководитель испытательного центра "Прочность" ПГУПС