Гидроизоляция подземных частей зданий и сооружений

Вертикальные поверхности фундаментов бесподвальных зданий эффективно изолировать только при условии воздействия на них агрессивной жидкой среды по всем смачиваемым поверхностям.

Фундаменты сложной конструкции с расположенными в них технологическими и другими полостями, каналами, галереями, приямками и прочими пустотами изолируют по всем поверхностям, соприкасающимся с агрессивной средой.

Для защиты стен бесподвальных зданий от капиллярной влаги эффективной гидроизоляцией, которая устраивается по верхней горизонтальной поверхности фундамента, является гидроизоляция из двух слоев гнилостойкой изоляции на битумной основе (изола, гидроизола, фольгоизола, армобитэпа или стеклорубероида), слоя асфальтовой изоляции толщиной 15 мм или слоя цементного раствора состава Ц:П (1:2) толщиной 20...30 мм. Горизонтальную гидроизоляцию наружных стен укладывают на 150...200 мм ниже уровня пола первого этажа (на одном уровне с подготовкой) и на 150...200 мм выше отмостки или отметки тротуара с перекрытием в каждом случае не только стены, но и внутренней штукатурки. Горизонтальную изоляцию внутренних стен укладывают на 100...150 мм ниже пола первого этажа.

В стене, где подготовка под пол по обе ее стороны находится на разных уровнях, гидроизоляцию располагают в уровне пониженной подготовки, причем вертикальный участок стены, соприкасающийся с грунтом, должен быть изолирован двумя слоями окрасочной битумной изоляции.

При заложении фундаментов на глубину более 1,2 м в водонепроницаемых или слабопроницаемых грунтах возможно скопление воды (в периоды обильных дождей и снеготаяния) в пазухах бывшего котлована (или траншеи). В этом случае по наружным вертикальным поверхностям фундаментных стен эффективно устраивать безнапорную окрасочную битумную изоляцию (вертикальную).

В зданиях с подвалами защита горизонтальных и вертикальных поверхностей стен от капиллярной грунтовой влаги является обязательной даже при отсутствии грунтовых вод в зоне расположения подвального помещения. Горизонтальную изоляцию от капиллярной сырости выполняют в двух уровнях: на уровне пола подвала и выше уровня отмостки не менее чем на 150 мм (или в уровне верха цоколя). В качестве вертикальной противокапиллярной изоляции также эффективна окрасочная битумная изоляция (рис. 45).

При расположении уровня грунтовых вод на 1 м ниже пола подвала в качестве гидроизоляции пола эффективна бетонная подготовка с противокапиллярной изоляцией. Кроме того, под наружными и внутренними стенами и под столбами на уровне подготовки пола подвала располагают изоляционный слой.

При наличии грунтовых вод на уровне до 1 м от пола в его конструкции необходимо предусматривать изолируемый слой и делать сплошной чистый пол из водонепроницаемых материалов — асфальта или цементного раствора с уплотняющими добавками (рис. 45, а).

При напорах грунтовых вод от 0,1 до 0,2 м масса обычной конструкции пола подвала является достаточной, чтобы погасить напор. В этом случае горизонтальные и вертикальные поверхности эффективно защищать цементной штукатуркой или окрасочной битумной изоляцией. Слои такой изоляции наносят по бетонной подготовке пола, а также на выровненную раствором наружную поверхность подвальных стен. Снаружи вертикальную изоляцию стен эффективно защищать глиняным замком толщиной 0,25 м, расположенным на 0,5 м выше самого высокого уровня грунтовых вод.

При напоре воды от 0,2 до 0,8 м гидроизоляцию по наружным поверхностям фундаментных стен и гидроизоляцию пола подвала конструктивно выполняют как противонапорную, а полы — утяжеленными. Гидроизоляция пола, уложенная по выравнивающей стяжке бетонной подготовки, обязательно должна быть соединена с нижней горизонтальной изоляцией фундамента и наружной вертикальной изоляцией стен. Изоляцию пола защищают слоем цементного раствора толщиной 20...30 мм, на который для погашения напора укладывают слой тяжелого бетона толщиной 150...200 мм.

Если уровень грунтовых вод превышает уровень пола подвала более чем на 0,8 м, пол устраивают в виде железобетонной плиты, заведенной под стены здания. На плиту укладывают тяжелый бетон, по которому устраивают чистый пол. Выбор эффективной гидроизоляции в этом случае зависит от величины напора грунтовых вод (рис. 45, б). При повышенных напорах грунтовых вод следует предусматривать искусственное понижение их уровня.

Горизонтальную гидроизоляцию стен подвала при напорах 0,2...0,8 м и выше укладывают так же, как и в случаях, рассмотренных ранее: на уровне пола подвала и выше тротуара или отмостки.

Вертикальную гидроизоляцию от напорных вод во всех случаях необходимо поднимать на 50 см выше самого большого (обычно весеннего) уровня стояния грунтовых вод. Выше противонапорной гидроизоляции устраивают противокапиллярную изоляцию.

При применении окрасочной изоляции на вертикальных поверхностях, а оклеечной на горизонтальных их соединяют известными способами.

В песчаных грунтах гидроизоляцию пола можно выполнять непосредственно после возведения стен, а в глинистых и приближающихся по свойствам к ним других грунтах, где осадка здания идет длительное время, следует устраивать замок (или компенсатор), допускающий осадку стен без нарушения сплошности гидроизоляции.

Эффективные виды и конструктивные решения гидроизоляции фундаментов, подвалов и заглубленных частей зданий и сооружений приведены в табл. 66.

Гидроизоляция пешеходных тоннелей (переходов) и служебных помещений при них предусматривается во всех случаях замкнутой по наружному контуру. В транспортных тоннелях перекрытия и боковые стены изолируют также во всех случаях, а изоляция их лотков предусматривается при наличии грунтовых вод выше подошвы фундамента (рис. 46).

Конструкции защитного ограждения гидроизоляции и материалы для его устройства должны быть приняты с учетом действующих нагрузок в процессе строительства и эксплуатации. Как правило, защитные ограждения принимаются: в основании — в виде слоя подготовки (из бетона, железобетона, кирпича и т. п.) толщиной не менее 10 см, выравнивающего по нему слоя мелкозернистого бетона (раствора) класса В15 (марки 100) и над гидроизоляцией в виде слоя мелкозернистого бетона (раствора) класса В15 (марки 100) толщиной 3 см; с наружной стороны стен сооружения — в виде защитных стенок из кирпича глиняного обыкновенного или асфальтового, бетона, железобетона, бетонных блоков, железобетонных плит и т. д.; на перекрытии — в виде слоя армированного бетона класса В30 (марки 200) и выше.

Защитный слой, предохраняющий гидроизоляционное покрытие, наклеенное на наклонную или криволинейную поверхность, должен быть армированным. Поверхности укладываемого на покрытие защитного слоя согласно проекту придается поперечный уклон. Гидроизоляцию галерей, коллекторов, проходных каналов устраивают аналогично гидроизоляции тоннелей.

Эффективные виды гидроизоляции, применяемые для транспортных и пешеходных тоннелей, каналов, сооружаемых открытым способом, аналогичны гидроизоляции заглубленных частей зданий и сооружений.

Эффективной гидроизоляцией долговременных подземных промышленных сооружений, в которых она крайне трудно поддается ремонту (поэтому долговечность гидроизоляционных покрытий должна быть не менее 100 лет), является оклеечная из рулонных материалов или холодная асфальтовая с армированием ее на стыках и швах стеклосеткой. Опыт использования этих видов гидроизоляции для подземных каналов и коллекторов, вагоноопрокидывателей, транспортных галерей с заглублением до 20 м и насосных станций подтверждает их эффективность.

При невозможности устройства наружной гидроизоляции, работающей на прижим или значительных ее протечках, эффективной является гидроизоляция из КПЦР. Гидроизоляционное покрытие в этом случае можно наносить прямо на мокрую поверхность бетона при напоре грунтовых вод до 15 м, что позволяет отказаться от водопонижения при производстве работ. При применении этой гидроизоляции взамен оклеечной экономится 10...15 р. на 1 м².

Гидроизоляцию днища насосных станций, которые в определенные периоды эксплуатации подвергаются сдвигающим нагрузкам от давления грунта или напора воды, эффективно выполнять в виде покрытия из рулонных материалов или горячих литых асфальтов, но только при штраблении подготовки .и фундаментной плиты и более надежном выполнении штукатурной гидроизоляции из хамаста или КПЦР либо окрасочной эпоксидной гидроизоляции, обладающих повышенной сдвигоустойчивостью, особенно если будет выполнена присыпка их песком.

При воздействии на внутренние поверхности зданий насосной станции скоростного турбулентного потока воды и гидродинамического давления эффективными являются покрытия из холодной асфальтовой гидроизоляции и КПЦР, обладающие повышенной прочностью и высокой адгезией к бетону.

Штукатурную гидроизоляцию из КПЦР целесообразно применять для наружных покрытий при повышенных требованиях к изоляции по морозостойкости, например в зоне переменного уровня грунтовых вод.

При весьма сложных условиях эксплуатации насосных станций эффективной является окрасочная гидроизоляция из модифицированных эпоксидных смол. Такие покрытия обладают достаточно высокими прочностными и деформативными характеристиками и являются одним из наиболее надежных и долговечных способов гидрозащиты подземных сооружений.

Гидроизоляция из эпоксидно-каменноугольных покрытий успешно работает на береговых насосных станциях АЭС и насосных станциях оросительных систем, в том числе и при высокой сульфатной агрессивности грунтовых вод, а также значительных сдвигающих нагрузках. При применении этой гидроизоляции, обладающей сдвигоустойчивостью, вместо оклеечной и литой, требующих дополнительных мероприятий по их усилению, экономится 100...180 р. на 1 м².

Высокая прочность сцепления эпоксидной гидроизоляции с основанием и высокая механическая прочность позволяют применять ее без защитного ограждения.

Наиболее эффективной для защиты подземных сооружений гидроизоляцией является холодная асфальтовая, горячая битумнорезиновая или битумно-полимерная. При применении данных видов гидроизоляции вместо асфальтовой литой стоимость устройства 1 м² защитного покрытия снижается на 6...8 р.

Холодная асфальтовая гидроизоляция, как показал опыт, может быть эффективно использована для сильнозаглубленных (заглубление до 120 м) помещений, канализационных и водопроводных насосных станций, подземных каналов и коллекторов (заглубление до 20 м); вагоноопрокидывателей, топливных транспортных галерей и других сильно заглубленных производственных помещений с максимальным заглублением до 40 м, а также сухих доков с переменным напором морской воды до 20 м; для внутренней гидроизоляции, работающей на отрыв, ряда подземных галерей и тоннелей при отрывающем напоре до 20 м.

Для устройства гидроизоляционных покрытий подземных сооружений, рассчитанных на напор более 10 м (усиленных), применяется штукатурная холодная асфальтовая гидроизоляция из эмульсионной мастики БАЭМ-40Ц толщиной 15 мм, прикрываемая на горизонтальной поверхности стяжкой из мелкозернистого бетона (раствора) толщиной 25 мм, а на вертикальной поверхности — без какого-либо защитного ограждения — более эффективна, чем применявшиеся для этих же целей: окрасочная гидроизоляция из горячей битумно-резиновой мастики БРМ толщиной 3...4 мм с защитной цементно-латексной накрывкой (10 мм); окрасочная гидроизоляция из эпоксидно-каменноугольной эмали толщиной 2...2,5 мм при соотношении эпоксидной и каменноугольной смолы 1:1; цементная штукатурная гидроизоляция из КПЦР толщиной 10 мм с добавкой до 50% латекса, без защитного ограждения; горячая асфальтовая штукатурная из асфальтовой мастики, наносимая асфальтометом ВНИИГ-5, общей толщиной 15 мм; оклеечная гидроизоляция из трех слоев стеклорубероида с защитной кирпичной стенкой в полкирпича и наклейкой на горячей битумно-резиновой мастике. Эффективность применения горячей битумно-резиновой мастики для устройства гидроизоляции подземных сооружений обеспечивается при приготовлении и нанесении ее высокомеханизированным агрегатом АГКР-5.

Для гидроизоляции внешних поверхностей кессонов и опускных колодцев диаметром до 40 м и более, которые при опускании подвергаются значительным механическим воздействиям грунта, эффективным является покрытие из горячих асфальтовых растворов и мастик специальных составов, содержащих добавки коротковолокнистого асбеста и полимеров, с повышенной сдвигоустойчи-востью, прочностью при статических и динамических нагрузках, высокой химической и эрозионной стойкостью. Эксплуатация сооружений со штукатурной гидроизоляцией из асфальтовой смеси надежна в условиях сильно минерализованных грунтовых вод, содержащих свыше 30 000 мг/л сульфатов (рис. 47).

Горячая асфальтовая штукатурка эффективна и при прокладке трубопроводов способом продавливания, для защиты металлического шпунта, если только забивка шпунта не будет осуществляться в зимнее время и его эксплуатация не будет в постоянном контакте с водой (в подводном положении). В этих условиях эффективна защита шпунта эпоксидной модифицированной эмалью ЭКК-100.

Таким образом, для подземных сооружений рекомендуется холодная асфальтовая, горячая битумно-резиновая или битумно-полимерная гидроизоляция, ибо они обладают существенными технико-экономическими преимуществами перед оклеенной гидроизоляцией: стоимость их ниже в три-четыре, а трудоемкость — четыре-пять раз. Оклеенная гидроизоляция эффективна лишь для защиты нетрещиностойких конструкций.

В подземных сооружениях при интенсивных сдвигающих и других механических воздействиях на гидроизоляционное покрытие дает эффект применение цементной штукатурной гидроизоляции из КПЦР или армированной эпоксидно-каменноугольной гидроизоляции.

Для гидроизоляции подземных каналов и трубопроводов эффективными являются покрытия: фторлоновые, эпоксидно-каменно-угольные в сочетании с фторлоновой эмалью; поливинилхлоридное; эпоксидно-битумное+полиамидная смола (отвердитель); лаки и краски на основе полиуретанового лака. Эти покрытия обладают высокой стойкостью при длительном воздействии горячей воды при 50...70°С и 5%-ного раствора серной кислоты. Данные краски хорошо сочетаются с разными стеклотканями и сетками, поэтому их также можно эффективно использовать для армированных гидроизоляционных покрытий.

Герметичность емкостных сооружений обеспечивается за счет применения трещиностойких конструкций из бетонов повышенной водонепроницаемости, надежного замоноличивания стыков между сборными железобетонными элементами и устройства гидроизоляции по внутренним и наружным поверхностям. Вид и конструкция гидроизоляции назначаются в зависимости от плотности применяемого бетона.

Для изолирования емкостных сооружений применяют преимущественно окрасочную гидроизоляцию. В табл. 67 даны конструктивные решения эффективных видов окрасочной гидроизоляции для емкостных сооружений.

Окрасочную битумную изоляцию, армированную стеклотканью, целесообразно применять только для изолирования резервуаров повышенной и особой плотности. Битумно-латексную гидроизоляцию повышенной эластичности и прочности выполняют из шести слоев: нижние два слоя из битумно-латексной эмульсии, последующие третий, четвертый, пятый и шестой слой — из битумной эмульсии с последовательно увеличивающимся содержанием цемента, соответственно до 10, 25, 50 и 75...90%.

Гидроизоляцию из холодной асфальтовой мастики устраивают как на наружных, так и на внутренних поверхностях емкостных сооружений. Горячие мастики рекомендуется применять для литой гидроизоляции.

При устройстве изоляции способом торкретирования толщина его слоя не должна превышать 15 мм. Торкретное покрытие не должно иметь видимых усадочных трещин и при простукивании издавать глухого звука, который свидетельствует об отсутствии сцепления нанесенного слоя с основанием.

По наружной поверхности емкостных сооружений целесообразно устраивать оклеенную изоляцию. При этом количество слоев в покрытиях из битумных материалов должно быть не менее трех. При гидростатическом давлении 0,02...0,05 МПа количество слоев увеличивается до четырех, а при более высоком — до пяти. В покрытии из фольгоизола количество слоев должно быть не менее двух, из поливинилхлоридного и полиэтиленового пластиката — один. При усилении изоляции стыков из рулонных материалов ширина перекрытия стыка в каждую сторону от края смежного сборного железобетонного элемента должна составлять не менее 250 мм.

Над стыками между сборными железобетонными элементами и местами сопряжения стен с днищем и перекрытием окрасочную гидроизоляцию необходимо армировать.

Применять асфальтовые и битумные мастики для изолирования емкостных сооружений, эксплуатируемых при температуре более 40°С, не разрешается.

Индустриализацию выполнения гидроизоляционных работ повышают, применяя рифленый полиэтилен. Им облицовывают сборные железобетонные элементы в процессе изготовления. Стыки изолируют после монтажа сборных элементов и омоноличивания путем сварки концов полиэтиленовых листов.

Гидроизоляцию емкостных сооружений для нефтепродуктов запрещается выполнять из асфальтовых и битумно-полимерных покрытий из-за их недостаточной нефтестойкости. В связи с этим для гидроизоляции емкостных сооружений целесообразно применять торкрет, стеклоцементную гидроизоляцию или покрытия из КЦР, отличающиеся повышенной надежностью.

Гидроизоляцию емкостных сооружений, к материалу которых предъявляются повышенные требования по плотности, в том числе для хранения нефтепродуктов с высокой температурой (например мазута при температуре до 90°С), осуществляют с использованием металлических листов. Эффективной для этих сооружений является эпоксидная окрасочная гидроизоляция, выполняемая следующим образом. Поверхность стен и днища тщательно очищают и сушат, а затем грунтуют эпоксидно-каучуковым лаком; раковины и неровности зашпаклевывают эпоксидной шпаклевкой; швы оклеивают эпоксидным армоэластиком из стеклоткани, пропитанной эпоксидио-каучуковой композицией, а затем окрашивают эпоксидной краской. При выполнении эпоксидной окрасочной гидроизоляции взамен металлической стоимость устройства 1 м² покрытия снижается на 17...18 р., трудозатраты уменьшаются в 5...6 раз.