Что представляют собой комплексные системы защиты здания от увлажнения

Основные понятия согласно действующим нормативным документам

Комплексные системы защиты здания от увлажнения

Первая система защиты — инъецирование. Существует два основных вида инъецирования: конструкционное и неконструкционное. Соответственно, предусматривается использование двух систем материалов – минеральных композиций, модифицируемых индивидуально для каждого отдельного объекта (в случае необходимости — части объекта), и органосиликоновых композиций, которые, отверждаясь в материале конструкции, создают горизонтальные и вертикальные барьеры, препятствующие увлажнению.

Их долговечность, эластичность и хорошая совместимость с материалом конструкций обеспечивает надежную защиту от статических и динамических нагрузок. К наиболее распространенным составам, применяемым в мировой практике для инъецирования против подтопления, относятся эпоксидные, полиуретановые и акрилатные смолы. Наилучшие результаты при отдаленных сроках были достигнуты в конструкциях, инъецируемых акрилатными материалами олигомерной структуры.

Активно используются для не конструкционного инъецирования две основные группы методов:

• инъецирование под высоким давлением, применяемое для защиты от гидростатического давления (подтопления) и для стабилизации грунта (Aquapress «Dry Works»);
• инъецирование под низким давлением, применяемое для защиты от капиллярной поднимающейся влаги (капиллярного подсоса) (Remmers — «метод отсечки», «Dry Works»).

Вторая система защиты — диффузионная пропитка конструкций «Dry Works Diffusie», предназначенная для защиты от капиллярной поднимающейся влаги. Она предусматривает насыщение конструкции раствором при естественном давлении и используется для сужения и гидрофобизации капилляров конструкции. Применяемая в данной системе жидкость DW-9 состоит из силиконов и эфиров кремниевой кислоты, благодаря чему данный состав объемно заполняет крупные капилляры и гидрофобизует стенки микропор и микрокапилляры. Так как DW-9 обладает вязкостью воды, она легко проникает в материал конструкции и образует в нем водонепроницаемый барьер. Технология применяется для гидроизоляции памятников архитектуры, жилых домов и т.п.

Третья система защиты — поверхностная пропитка конструкций. Пропиточная гидроизоляция выполняется пропиткой пористых строительных элементов органическими вяжущими: битумом, каменноугольным пеком, петролатумом, полимерными лаками. Пропиточная гидроизоляция наиболее надежна для сборных конструкций, подвергающихся интенсивным механическим воздействиям. В настоящее время пропиточная гидроизоляция совершенствуется материалами: эпоксидами, стиролом, метилметакрилатом и др.

Пропиточные составы подразделяются на три основные группы: пленкообразующие, укрепляющие и гидрофобизирующие. Гидрофобизирующие пропитки фирмы «INDEX-IDROCOAT», «HYDROSEAL», «OSMOSEAL» взаимодействуют с влагой, образуя нерастворимые кристаллы, закупоривающие капиллярную сеть обрабатываемой поверхности. Технология нанесения заключается в удалении старой штукатурки, очистке от наслоений, масел, жира, крошащихся фрагментов скребком, щеткой или струей воды, удалении всех штырей, пробок, гвоздей, расширении углублений от протечек; заполнении образовавшихся пустот безусадочным составом «RESISTO UNIFIX». Сформировать угловой шов между полом и стеной безусадочным составом «RESISTO TIXO». Смочить водой обрабатываемую поверхность, не допуская образования водной пленки. Все локализованные водные протечки должны быть заблокированы и обработаны раствором «OSMOSEAL», смешанным с «BETONRAPID» в соотношении 3:1. Водоотталкивающий цемент «OSMOSEAL» приготавливается разбавлением сухой смеси водой в соотношении 5 л воды на 25 кг смеси и перемешивается до однородного состояния. Затем он наносится на поверхность с расходом 3 кг/м2 в два слоя «свежее на свежее», используя жесткие кисти.

В большинстве случаев не следует применять пленкообразующие продукты. Они образуют на поверхности видимую пленку (прозрачную или цветную) и ведут к повышению диффузионного сопротивления испаряющейся из конструкции влаги. Вследствие закупорки пор, обеспечивающих паропроницаемость, влага накапливается под пленкой, отрывает ее, происходит отслоение, образуются мельчайшие трещины, изменяется цвет пленки. Долговечность таких защитных систем, как и систем, использующих краску, весьма ограничены (5-10 лет).

Разработаны и применяются составы, совместимые с материалом обрабатываемой поверхности, эффективно защищающие даже при увлажнении во время дождя, в то же время активно «дышащие» – паропроницаемы. В качестве защитных средств для пропитки поверхности фирма «Dry Works» использует гидрофобизаторы на кремнийорганической основе (силаны, олигосилоксаны) «DrySilan» и «Aquasilan», обладающие высокой проникающей способностью на глубину до плотного хорошо сохранившегося слоя материала. Долговечность этих материалов составляет в среднем 15—20 лет, при условии соблюдения технологии пропитки. Сочетание укрепляющих и гидрофобизующих свойств этих материалов делает их наиболее пригодными для обработки исторических зданий и сооружений, такая обработка обеспечивает защиту и, при необходимости, консервацию конструкций на длительный период времени и значительно сокращает расходы на уход.

Четвертая система комплексной защиты от увлажнения сырых помещений. Так как освободить поверхности от вредных солей практически невозможно, то применяют устройство санирующих (от грибков, плесени) защитных пластырей (высушивающих штукатурок). После выполнения внешней гидроизоляции посредством нагнетания геля поступление грунтовой воды в стену прекращается, но кладка остается насыщенной водой до 10-13% и более. При бывшей штукатурке из обычных составов происходит высыхание стены путем испарения воды, а соли откладываются, и образуются кристаллы, отторгающие отделочные слои штукатурки и краски. Проникая в поры кирпича и бетона, грунтовая вода содержит примеси солей: хлоридов, сульфатов и гидрокарбонатов. Кристаллизуясь и гидратируясь в порах, соли увеличиваются в объеме и ведут к деструкции материала, отслоению штукатурки и краски. Грунтовые воды вымывают водорастворимые соли из материала, разрушая кладочный раствор или кирпичную массу, содержащую хлориды и сульфаты. Повышенная влажность приводит к размножению и выделению в воздух миллион спор плесени, которая представляет опасность для людей и конструкций. Защитные пластыри представлены разнообразными штукатурными системами «Dry Seal», предназначенными для защиты стен внутри помещений и фасадов зданий. Основными в этом списке являются: «Dry Seal» противосолевые, «Dry Seal» солеабсорбирующие, «Dry Seal» реконструктивные (фасадные системы) и «Dry Seal» отделочные. Данные штукатурки представляют собой многослойные системы, применяемые в сочетании с вышеперечисленными влагозащитными мероприятиями. Жидкость «RENOGAL» удаляет колонии плесневых и дрожжевых грибков, водорослей и бактерий. Далее приступают к оштукатуриванию. Штукатурки «THERMOPAL» компании «Schomburg» представляют собой известково-цементно-песчаные смеси с наполнителем разной степени дисперсности, модифицированные порообразующей и гидрофобизирующей добавками. Образуя до 30% гидрофобизированных воздушных пор, система «THERMOPAL» способствует осушению влажных стен, равномерному распределению выступающих солей в поровом пространстве, обеспечивает перманентный транспорт водяных паров и тем самым длительный срок эксплуатации до 25 лет. На очищенную поверхность наносится препарат «Эско-флюат», который превращает хлориды и сульфаты в нерастворимые соли, чтобы они не перемещались в свеженанесенную штукатурку. Далее для создания гладкой и ровной поверхности наносится шпатлевка «Термопал-ФС33» затем производится окрашивание диффузионной краской «ADICOR-SK». После оштукатуривания наносят окрасочные составы из силикатной краски «ADICOR-SK» покрытия с применением влагостойкого клея «MONOFLEX» и влагостойкой затирки «ASO-Flextuge». Для санации применяют и обмазочные составы «AQUAFIN-1K (2К)». Кроме этого состава в комплект входит эластификатор «UNIFLEX-B» на основе олигомерных каучуков в сочетании с сухой гидроизолирующей смесью, получаемая паста наносится кистью за два прохода с интервалом 8 — 24 ч. После отвердения образуется бесшовная эластичная гидроизоляция — резинобетон. Способность к перекрытию трещин в пределах 1 мм при толщине высохшего слоя 2 мм. К обмазочным гидроизоляционным материалам относятся и высокоэластичные полимер-битумные материалы «COMBIFLEX».

Для ремонта каменной кладки со штукатуркой, поврежденной влажностью и насыщенной солями:

• Удалить поврежденную штукатурку, расшить и очистить швы на глубину примерно 2 см.
• Преобразовать соль в водонерастворимые соединения с помощью препарата «ESCO – FLUAT».
• Произвести обрызг обработанной поверхности кладки цементно-песчаным раствором, приготовленным с добавкой «ASOPLAST – MZ».
• Выровнять поверхность штукатурным материалом «THERMOPAL – GP 11» (применяется только на сильно засоленных кладках).
• Нанести пористую ремонтную штукатурку «THERMOPAL – SR 22».
• Отшпатлевать поверхности под отделочные и декоративные покрытия материалом «THERMOPAL – FS 33».
• Огрунтовать поверхности грунтовкой «ADICOR – G» и окрасить высокопаропроницаемой силикатной краской «ADICOR – SK» компании SCHOMBURG.

Высушивающий штукатурный слой Hidroment состоит из плотно «упакованных» мельчайших гранул заполнителя с микроскопическими порами пористостью до 36%, связанными между собой густой сетью капиллярных каналов, через которые в пограничный слой между штукатуркой и кирпичной стеной снаружи энтропически поступает теплый воздух, и сюда же подтягивается избыточная гигроскопическая влага по капиллярам стены. С поверхности менисков в устья капилляров молекулы воды захватываются теплым сухим воздухом, т.е. происходит испарение влаги с дальнейшим движением через «дышащую» штукатурку наружу в область более низкого давления. На поверхности Hidroment не бывает высолов, так как гранулы заполнителя (как и природный минерал цеолит) фильтруют при диффузии воды растворенные в ней соли.

Для влагоотталкивающей штукатурной гидрозащиты стен в один или несколько слоев до толщины 2 см в цементный раствор добавляют водоотталкивающую добавку «SATURFIX» или «FLUXAN» фирмы «INDEX». Состав наносится распылителем или традиционным методом. Для защиты металлической арматуры проводят ее антикоррозионную обработку жидкостью «STRATO 4900», которая обеспечивает защиту металла от химического воздействия и хорошее сцепление с ремонтным раствором.

Отсечная гидроизоляция

Кроме создания противофильтрационного экрана вокруг подземной части здания выполняются работы по ликвидации капиллярного поднятия влаги через фундаментные стены здания. Гидрофобизирующая защита кладки стены от капиллярного подсоса (вода может подниматься на высоту 2,5 — 3 м от уровня контакта с водой) осуществляется на внешних стенах, находящихся выше земли стены цокольного этажа, и внутренних стенах подвальных помещений, контактирующих с насыщенным водой материалом стен или фундаментами. Защита от капиллярного поднятия может выполняться гнездовым методом (укладывают на нижележащие слои рулонный или обмазочный материал) либо шпуровым методом (пропиткой стен гидрофобизирующими составами, которые заливаются в скважины, пробуренные в стенах). Как правило, эти составы после полимеризации покрывают стенки капилляров кладки мономолекулярным слоем жирных кислот, которые не смачиваются водой. Таким образом, капиллярный подсос воды по кладке прекращается, но капилляры остаются свободными, и кладка стен пропускает воздух, т.е. она «дышит». Часто гидрофобизирующую защиту стен называют «отсечной гидроизоляцией», так как она как бы отсекает часть стены с влажной кладкой от сухой кладки. При использовании «Аквафин-Ф» просверливают горизонтальные отверстия диаметром 30 мм с шагом 15 см под углом 30° глубиной, равной ширине стены минус 8 см, далее заливаются этим составом до насыщения всех капилляров, часто это проделывается 3 раза. «Аквафин-Ф» превращает находящуюся в стене известь в нерастворимые соединения кремния, которые остаются в капиллярах. Это приводит к сужению капилляров и их закрытию. В результате воздействия второго компонента «Аквафин-Ф» стенки капилляров становятся гидрофобными. Отверстия заделываются специальным раствором «Азокрет-БМ». При толщине стен более 1 м горизонтальные диафрагмы просверливаются с разных сторон стены. В качестве гидрофобизирующего состава используют составы на основе натриевого или калиевого жидкого стекла. При определенном химическом составе кладочного раствора применяют эти составы, иначе кладка может «цвести», т.е. на ней вырастают кристаллы соединений натрия или калия, причем, кладка, пропитанная натриевым жидким стеклом, начинает «цвести» раньше, чем при использовании калиевого жидкого стекла. Многие используют гидрофобизирующие жидкости на основе кремнийорганических продуктов или на основе силиконатов и силиконов.

Работы выполняются в три этапа:

• Удаляется вся старая влажная штукатурка до появления влаги. Затем просверливаются скважины малого диаметра сверлом Д 12-32 мм под углом 30 — 40° в два ряда в шахматном порядке с последующим нагнетанием через пакерующее устройство специальной поропропитывающей силиконовой эмульсии «Kemasol» по всей горизонтальной поверхности стен.
• Разбуривание секущихся горизонтальных скважин диаметром 50 — 80 мм равными заходками с укладкой в образованную щель гидроизоляционного материала с последующей зачеканкой ее безусадочным цементом под давлением (технология была применена при горизонтальной гидроизоляции жилого дома в Москве, работы проводились без отселения жильцов).
• Устройство специальной высушивающей штукатурки «Hidroment» в пределах подвальной и цокольной частей здания.

Применяемые методы дают возможность ликвидировать последствия намокания фундаментных стен: повышенную сырость помещений, образование грибка, выпучивание и шелушение штукатурки и краски, выветривание цементного камня в фундаментных блоках, швах и кирпичной кладке, а также предотвращать образование трещин, пустот и полостей в процессе дальнейшей эксплуатации.

Усиление фундаментов и закрепление грунтов при капитальном ремонте зданий выполняют буроинъекционным методом, который разделяется на два способа:

• Разбуривание скважин небольшого диаметра с поверхности земли или из подвала сквозь тело фундамента на заданную глубину (1 — 5 м) и нагнетание в скважину специальных укрепляющих материалов под высоким давлением (от 3 до 400 атм). Материалы, проникая в пустоты, восстанавливают несущую способность старого фундамента. Далее пробуривается сеть скважин в нижележащем грунте и в грунт нагнетается укрепляющий раствор, одновременно уплотняя и пропитывая окружающие грунты, что увеличивает несущую способность фундамента на 10 — 30%. Такое усиление достаточно при утяжелении перекрытий и для постройки мансардного этажа. В случае неудовлетворительного состояния фундамента (выветривания и разрушения его основы) в пробуренные и обработанные укрепляющим раствором скважины устанавливаются арматурные металлические стержни и бетонируются с внутренней стороны по всему периметру здания. Способ экономичен, применяется при относительно небольшом увеличении нагрузки на старый фундамент или возникновении пустот под фундаментом из-за воздействия грунтовых вод.
• Если невозможно изнутри помещения, то применяют усиление фундамента с наружной стороны. Для этого пробуривается несколько наклонных скважин через фундамент, а трещины и пустоты обрабатываются укрепляющими растворами. После твердения укрепляющих растворов производится обработка нижележащих грунтов. Консистенция и рецептура укрепляющих растворов подбирается в лаборатории на каждом конкретном объекте, исходя из фильтрационных и физико-механических характеристик грунтов. Способ заключается в бурении скважин через старый фундамент для создания дополнительного фундамента в виде буронабивных свай среднего и большого диаметров от 100 до 300 мм, которые имеют глубину 5 — 20 м. Можно бурить скважины рядом со старым фундаментом, армировать скважины и заполнить их бетонным раствором. Способ дорогой, применяется при значительном увеличении нагрузок на старый фундамент. В случае необходимости, когда требуется увеличение ширины фундамента, вплотную к ним выполняется новая бетонная стена с анкерным креплением.

Укрепление фундаментов и закрепление грунтов противофильтровыми завесами и химическое закрепление грунтов осуществляют инъекционными составами. Составы подбираются с учетом проницаемости грунтов, их фракционного состава, коэффициента фильтрации, требований по прочности и водонепроницаемости. В соответствии с этим материалы можно подразделить на три основные группы:

• низко вязкие с длительным временем гелеобразования (Soil, Carbo Stop 7052, PUR H10);
• средней вязкости с регулируемым временем гелеобразования (Cat, Carbo Stop H, PUR H100);
• высокой вязкости с коротким временем гелеобразования (Bevedol WF Bevedan, Bevedol WFA Bevedan, Bevedol WT Bevedan, Devedal S Bevedan). Для этих работ разработан бурильный станок с глубиной бурения: для бурения шнеками диаметром 250 мм — до 10 — 15 м, диаметром 80 мм — до 25 м, а колонковым способом — до 30 м.

Для подачи составов используются механические, электрические и пневматические насосы. Для герметизации швов и трещин применяют низковязкие эластичные составы; для заполнения полостей — вспенивающиеся составы с коэффициентом вспенивания 40 — 60 и временем гелеобразования 0,5 — 30 мин. На третьем этапе инъекционные сваи с заполнением низко вязким пенополиуретаном.