Гидроизоляционные материалы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Гидроизоляционные материалы

гидроизоляционный мастика асфальтовый эмульсия

Гидроизоляция - защита строительных конструкций, зданий и сооружений от проникновения воды или материала сооружений от вредного воздействия омывающей или фильтрующей воды или другой агрессивной жидкости. Гидроизоляция обеспечивает нормальную эксплуатацию зданий, сооружений и оборудования, повышает их надёжность и долговечность.

Антифильтрационная гидроизоляция применяется для защиты от проникновения воды в подземные и подводные сооружения (подвалы и заглубленные помещения зданий, транспортные туннели, 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 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). Важнейшие виды гидроизоляции характеризуются следующими особенностями:

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. Применяют 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 (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 стеклопластиков, жёсткого поливинилхлорида, индустриального изготовления сборных железобетонных изделий, покрытых в заводских условиях окрасочной или штукатурной гидроизоляции.

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 гидроизоляции).

Комплекс работ по устройству гидроизоляции включает: подготовку основания, устройство гидроизоляционного покрова и защитного ограждения, уплотнение деформационных швов и сопряжений гидроизоляций. При выборе типа гидроизоляции отдают предпочтение таким покрытиям, которые, при равной надёжности и стоимости, позволяют комплексно механизировать гидроизоляционные работы, ликвидировать их сезонность.

Мастика представляет собой смесь нефтяного битума или дёгтя (отогнанного и составленного) с минеральным наполнителем. Для получения мастик применяют: пылевидные наполнители (измельчённый известняк, доломит, мел, цемент, золы твёрдых видов топлива), волокнистые наполнители (асбест, минеральную вату и др.).

Наполнители адсорбируют на своей поверхности масла, при этом повышается теплостойкость и твёрдость мастики. Кроме того, уменьшается расход битума или дёгтя; волокнистые наполнители, армируя материал, увеличивают его сопротивление изгибу.

Мастики подразделяют:

По назначению мастики подразделяют на:

приклеивающие - для приклеивания рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов и для устройства защитного слоя кровель;

для устройства мастичных кровель;

для устройства мастичных слоев гидро- и пароизоляции;

для изоляции подземных стальных трубопроводов и других сооружений с целью защиты их от коррозии.

В зависимости от вида основ исходных компонентов мастики подразделяют на:

битумные;

битумно-эмульсионные;

битумно-резиновые;

битумно-полимерные;

полимерные;

дегтевые;

дегтеполимерные.

По виду разбавителя мастики подразделяют на содержащие:

воду;

органические растворители;

жидкие органические вещества (нефтяные масла: машинное, трансформаторное, цилиндровое, соляровое и др. жидкие нефтяные битумы, гудрон, мазут).

По характеру отверждения мастики подразделяют на:

отверждаемые (в том числе вулканизующиеся);

неотверждаемые.

По способу применения мастики подразделяют на:

горячие - с предварительным подогревом перед применением;

холодные - не требующие подогрева (содержащие растворитель и эмульсионные).

Приклеивающие мастики применяют для склеивания рулонных материалов при устройстве многослойных кровельных покрытий и оклеечной гидроизоляции. Битумные кровельные материалы (рубероид, пергамин) приклеивают битумной мастикой, а дегтевые (толь, толь-кожа) - дегтевой.

Гидроизоляционные асфальтовые мастики применяют для устройства литой и штукатурной гидроизоляции и в качестве вяжущего для изготовления плит и других штучных изделий.

Горячие битумно-минеральные мастики изготовляют из битума с количеством минерального наполнителя 30-64% в зависимости от назначения и предъявляемых требований. Их применяют для заливочной гидроизоляции швов гидротехнических сооружений.

Холодные асфальтовые мастики (хамаст) получают, смешивая битумно-известковую пасту с минеральным наполнителем без нагрева компонентов. Их применяют для штукатурной гидроизоляции и заполнения гидроизоляционных швов.

Гидрофобный газоасфальт изготавливают на основе битумно-известковой пасты с добавкой 10-50% портландцемента и алюминиевой пудры в качестве газообразователя. Используют в конструкциях комплексных кровельных панелей и теплогидроизоляции трубопроводов.

Антикоррозионные битумные мастики служат для защиты строительных конструкций и трубопроводов от агрессивных воздействий. Существуют битумно-полимерные мастики, содержащие добавку каучука или синтетической смолы, придающей эластичность на морозе и теплостойкость.

Битумные эмульсии представляют собой дисперсные системы, в которых вода является средой и в ней битум диспергирован в виде частиц размером около 1 мкм.

Эмульгаторами служат мыла (нафтеновых, сульфонафтеновых, смоляных органических кислот), сульфитно-дрожжевая бражка. К твёрдым эмульгаторам относятся тонкие порошки глин, извести, цемента, каменного угля, сажи. Твёрдые эмульгаторы, как и водорастворимые, адсорбируются на поверхности частиц битума, образуя защитный слой, препятствующий слипанию частиц.

Приготовление эмульсии включает: разогрев битума до 50-120°С, приготовление эмульгатора, диспергирование вяжущего в воде с добавлением водного раствора эмульгатора.

Пасты, являющиеся высококонцентрированными эмульсиями и эмульсиями с твёрдыми эмульгаторами, разбавляют водой до получения нужной вязкости.

Эмульсии применяют для грунтовки основания под гидроизоляцию, приклеивания рулонных и штучных битумных материалов, для устройства гидро- и пароизоляционного покрытий и в качестве вяжущего вещества при изготовлении асфальтовых растворов и бетонов.

Битумно-смоляные лаки представляют растворы битумов и органических масел в органических растворителях. При добавлении алюминиевой пудры получают теплостойкую краску, идущую для окраски санитарно-технического оборудования.

Горячий асфальтовый раствор

Горячий асфальтовый раствор (литой асфальт) состоит из битума, наполнителя, песка и мелкого гравия. Битум в смеси с тонкомолотым наполнителем является вяжущим. Вместо битума и наполнителя можно применять асфальтовые мастики или пасты. Тонкоизмельченный наполнитель повышает температуру размягчения раствора, сокращает расход вяжущего.

Необходимо выбрать битум со свойствами, отвечающими условиям эксплуатации раствора; наибольшее значение имеет температура размягчения. Если, например, для устройства пола в закрытом помещении можно применять битум с температурой размягчения 40, то для тротуара, нагреваемого летом солнцем, непригодны битумы, размягчающиеся даже при 55.

Песок и гравий для асфальтового раствора должны быть сухими, освобожденными от загрязняющих примесей. Крупность песка - обычно до 2 мм, гравия - до 5 мм.

Состав асфальтового раствора подбирают таким образом чтобы получить смесь, требующую наименьшего расхода битума; битума с наполнителем, т.е. вяжущего, берут на 10-15° больше, чем необходимо для заполнения объема пустот в заполнителе (песок + гравий). Соотношение между битумом и наполнителем принимают примерно 1: 4 по весу, а общий расход битума в растворе 7-9% по объему.

Асфальтовый раствор должен иметь объемный вес не менее 2200 кг/м³, предел прочности при сжатии не менее 30 кг/см² (при 22), водопоглощение не более 1,5% по объему.

Смесь составляющих горячего асфальтового раствора перемешивается в специальных мешалках с разогревом до температуры 120-180°С.

Асфальтовые растворы укладывают слоями в горячем состоянии, после чего каждый слой укатывают катками.

Вяжущие для гидроизоляционных материалов:

- битумные, состоящие из нефтяных битумов или сплавов

- дёгтевые, состоящие из каменноугольных и сланцевых смол или сплавы пеков с каменноугольными дёгтями и дёгтевыми маслами.

- дёгте-битумные

- гидрокомовые, состоящие из продуктов совместного окисления каменноугольных масел и нефтяного гудрона

- битум-полимерные - модификации нефтяных битумов полимерами

- резино-битумные, получаемые термомеханической переработкой старой резины (резиновой крошки) с нефтяными битумами

- резино-дёгтевые.

- полимерные.

В настоящее время, большинство гидроизоляционных материалов изготавливаются именно из битумных вяжущих, на них я остановлюсь подробнее.

Битумные вяжущие вещества - сложные смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных (соединений углеводородов с серой, кислородом, азотом). Различают природные и искусственные нефтяные битумы. Природные битумы получают из асфальтовых горных пород путем извлечения органическими растворителями или вываривания в горячей воде. Искусственные нефтяные битумы представляют собой остатки, получаемые при переработке нефти.

При нормальной температуре битумы встречаются как в твердом, так и в вязкожидком состоянии. При нагревании они размягчаются (разжижаются), а при охлаждении вновь возвращаются в первоначальное агрегатное состояние.

Обладая аморфным строением, битумы в отличие от кристаллических тел не имеют определенной температуры плавления. Существует некоторый температурный интервал размягчения, т.е. постепенный переход из твердого состояния в вязкожидкое.

Битумы гидрофобны (не смачиваются водой), водостойки, имеют плотное строение, пористость их практически равна нулю, поэтому они водонепроницаемы и морозостойки. Битумы стойки по отношению к водным растворам многих кислот, щелочей, солей и большинству агрессивных газов, но растворяются частично или полностью в различных органических растворителях (хлороформе, этиловом спирте, бензине, бензоле, ксилоле, скипидаре, ацетоне и др.). Это свойство позволяет применять их для приготовления некоторых мастик, лаков и красок. Расплавленные битумы при остывании сохраняют известную пластичность, лишь при сравнительно небольшой температуре они становятся хрупкими.

Для улучшения свойств битумных вяжущих их сплавляют с резиной; получаемые при этом материалы называют резинобитумными.

По назначению различают битумы строительные, кровельные и дорожные. Для приготовления мастик используют преимущественно строительные и реже кровельные битумы.

По технологии своего изготовления мастики немного отличаются от клея. Львиная доля мастик готовится на битумной основе. А потому основной вопрос при их изготовлении - вопрос совмещения в единой массе битума и других составляющих мастики. Решается он нагреванием составляющих, находящихся в одной емкости. Причем для так называемых холодных мастик используется температура до 100, для приготовления горячих мастик - температура 180.

Второй вопрос, который приходится решать в процессе изготовления мастик, - подготовка некоторых исходных составляющих к совмещению с битумом. Так, например, обязательной является предварительная подготовка каучука, входящего в состав мастик (путем его обработки на коллоидной мельнице).

Сама по себе технология изготовления мастик незамысловата, но требует определенных навыков и соблюдения мер противопожарной безопасности. А потому изготовление мастик в домашних условиях является проблематичным и не безопасным. Горячие мастики, например, изготавливают, как правило, централизованно и поставляют потребителю в твердом состоянии.

Для изготовления мастик обычно используют асфальтоварочные котлы, в которых битум расплавляют и обезвоживают при температуре 100. Если вода еще присутствует, то будет наблюдаться наличие пены на поверхности. После удаления пены и достижения состояния обезвоживания температуру в котле повышают до 180С и добавляют в кипящую массу необходимые для приготовления мастики добавки.

Перед опусканием в котел добавки также предварительно готовят. Если речь идет о сухом, порошковом наполнителе, его предварительно пропускают через мелкое сито (ячейки 4х4) и подогревают до температуры 110-115. После этого, если в состав мастики входит антисептик (кремнефтористый или фтористый натрий), его добавляют в количестве 3 - 5% от массы битума.

В том случае, если уже после того, как в котел были засыпаны добавки, масса вновь начала пениться, необходимо приостановить процесс приготовления мастики до момента окончательного удаления избыточной влаги.

Мастика варится до полного оседания пены и получения однородной массы.

Запрещено нагревать битумные мастики выше 180, а битумно-резиновые смеси - выше 230. Важен и процесс остывания мастик после их приготовления. Если мастику не планируется использовать сразу, то в процессе остывания ее нужно обязательно перемешивать до достижения температуры в 90.

Разогревание остывшей мастики также необходимо сопровождать перемешиванием, начиная с температуры 100-120. При достижении 180-200 перемешивание можно прекратить. Мастика готова.

Некоторые виды холодной мастики готовят по несколько иной технологии. Например, мастику Изолит готовят следующим образом: сначала в битумоварочных котлах приготавливают затворитель, вводя в битум разогретое до 150-160 зеленое масло и цемент, а потом смесь охлаждают до 70-80 и только после этого вводят в нее наполнитель асидол, мылонафт.

Список источников

1. Рахимов Р.З., Шигапов Г.Ф. «Современные кровельные материалы»

Казань, 2001, 430 с.

2. Хрулёв В.М. «Синтетические клеи и мастики» Москва, 1970, 367с

3. Типовая технологическая карта на приготовление битумных эмульсионных паст и мастик. Одобрена Ученым советом НИИСП Госстроя УССР Протокол №2 от 04.02.86, КИЕВ 1986

4. ГОСТ 26589-94 Мастики кровельные и гидроизоляционные. Общие технические условия.

5. ГОСТ 2889-80 Мастика битумная и кровельная горячая. Технические условия

Размещено на Allbest.ru