Гидроизоляция бетона - методы, материалы, особенности

Гидроизоляции внутри помещения

Как правило, работы по гидроизоляции стен или фундаментов происходят с наружной стороны помещения. Но иногда это нецелесообразно. Например, нет возможности окопать фундамент. Тогда гидроизоляционные работы ведутся в подвальном помещении.

Самые распространенные методы гидроизоляции внутри помещения:

инъекционный;
пропиточный;
обмазочный;
окрасочный.

Инъекционный метод является самый распространенным, и с его помощью достигается лучшая эффективность и качество. Для этого используют акриловые смеси и гели. Полученная гидрозащита выдерживает сильное давление воды.

Штукатурная цементная гидроизоляция

3.8.
Штукатурную цементную гидроизоляцию надлежит проектировать в виде покрытия из
цементно-песчаного раствора (состава от 1:1 до 1:2), наносимого
механизированным (торкретированием) или ручным способом на изолируемую
поверхность конструкции.

3.9.
Торкретный слой наносят цемент-пушкой или установкой «Пневмобетон» на
увлажненную шероховатую изолируемую поверхность в два или три слоя (намета);
общую толщину торкрета следует принимать соответственно 25 или 30 мм.

3.10.
Ручным способом цементную гидроизоляцию допускается наносить при небольших
объемах работ (до 100 м2) только
конструкций III
категории и, как правило, при безнапорных водах. Поверхность такой
гидроизоляции в свежем состоянии рекомендуется затирать цементом («железнить»).
В случае воздействия напорных вод (но при напоре не более 2 м) при ручном способе оштукатуривания
следует применять растворы на водонепроницаемом безусадочном цементе (ВВЦ) либо
на портландцементе с уплотняющими добавками .

3.11.
Торкретирование следует применять, как правило, для защиты, ограждающих
конструкций из монолитного железобетона при воздействии гидростатического
напора. Если конструкции не рассчитаны на трещинообразование, их толщина должна
быть не менее 25 см.

При
применении цементной гидроизоляции для защиты от безнапорных вод толщина
конструкций не ограничивается. На сборных конструкциях цементную гидроизоляцию
можно применять лишь в случае омоноличивания конструкций с помощью напряженной
арматуры (например, на резервуарах).

3.12.
Для торкретирования рекомендуется применять цемент того же наименования, что и
в бетоне сооружения; водонепроницаемый безусадочный цемент (ВВЦ) следует
применять в гидроизоляции по конструкциям из портландцемента. Применение
пуццоланового и шлако-портландцемента не рекомендуется.

Для
обеспечения стойкости гидроизоляции против действия агрессивной воды-среды с
концентрацией агрессивных веществ в пределах, указанных в «Инструкции по
проектированию. Признаки и нормы агрессивности воды-среды для железобетонных и
бетонных конструкций» (СН 249-63), следует применять соответствующие цементы.
Для защиты против воды-среды с концентрацией агрессивных веществ, превышающей
величины, указанные в СН 249-63, применение торкретирования не рекомендуется.

3.14.
По требованиям трещиностойкости торкретирование следует применять:

а) для
трещиностойких конструкций, центрально либо внецентренно растянутых (при
одноименной эпюре напряжений в сечении конструкции), в которых по расчету не
допускается раскрытия трещин;

б) для
конструкций II
категории, изгибаемых и внецентренно сжатых, в которых по расчету раскрытие
трещин допускается не более 0,05 мм; при
этом торкретный слой следует наносить, как правило, со стороны напора воды;

в) для
ограждающих конструкций II и III
категории, размеры и армирование сечений которых назначены по расчету на
прочность (без расчета на раскрытие трещин); при этом торкретный слой для
конструкций III
категории следует наносить только со стороны напора, а II категории — с обеих сторон
изолируемой конструкции.

Поверх
торкретного слоя, наносимого по наружной поверхности стен и перекрытий,
следует, как правило, предусматривать окрасочную битумную изоляцию; по
торкретному слою на днище необходимо предусматривать защитную стяжку.
Торкретный слой, работающий на отрыв, рекомендуется армировать стальной сеткой.

3.15.
При пропуске сквозь ограждающие конструкции труб и других деталей (см. настоящих Указаний) для усиления цементной гидроизоляции необходимо к
фланцам закладных частей приваривать стальную сетку и покрывать ее и фланец
торкретным слоем (, и и к).

3.16.
Уплотнение деформационных швов при применении цементной гидроизоляции надлежит
проектировать в соответствии с настоящих Указаний; для усиления гидроизоляции к краям металлических
компенсаторов необходимо приваривать металлические сетки и заделывать их вместе
с краями в торкретный слой ().

Зачем нужна гидроизоляция, требования к процессу

При повышенной влажности или постоянном ее воздействии капли воды постепенно портят любой стройматериал.

В результате:

цементный раствор начинает терять прочность;
дерево гниет;
металл ржавеет;
даже надежные бетонные конструкции не выдерживают обледенения и дают трещины.

Из-за этого снижается срок эксплуатации, возникает необходимость ремонта.

Гидроизоляционные составы применяют для защиты построек, помещений от действия атмосферной, грунтовой и других типов влажности.

Для разных частей зданий, изделий материалы подбираются индивидуально, учитывая условия использования.

К продукции предъявляется ряд требований:

Сырье должно быть эластичным, чтобы обеспечить герметичность швов, стыков, углов.
Обладать достаточной прочностью, чтобы выдерживать механические нагрузки.
Не терять технических характеристик под действием перепадов температур в соответствии с климатом региона.
Иметь высокую устойчивость к солнечным лучам, другим внешним факторам.
Обладать высоким уровнем водонепроницаемости.
Иметь пароизоляционные свойства (при необходимости).

Растворы для инъектирования

Выбор состава основывается на требованиях к его свойствам. Вот важнейшие из них:

умеренная или низкая вязкость;
отличная проникающая способность;
высокая степень сцепления с поверхностью;
стойкость к коррозии;
отсутствие значимой усадки;
долгий срок службы.

Все перечисленные качества есть у составов на основе эпоксидки, цемента, полиуретановой смолы, а также новейших гидроизоляционных материалов.

Эпоксидная смола

Материал данного вида имеет лишь один недостаток – он стоит недешево. Эпоксидка обладает высокой прочностью и адгезией, химстойкостью, дает крепкий шов, быстро сохнет. Смола способна полностью восстановить поврежденную поверхность даже со значительной степенью разрушения. Также она может склеивать между собой части конструкций в единое целое, заделывать трещины (крупные и мелкие), укреплять швы, заполнять каверны и углубления. После инъектирования бетона и иных материалов эпоксидной смолой в несколько раз возрастает несущая способность конструкций.

Полиуретановая смола

Такие виды смол применяют, если дефекты имеют небольшие размеры (до 1 мм). Особенностью жидкого полиуретана является быстрое проникновение в мелкие поры, что помогает провести реконструкцию бетона, камня, кирпича. Также смола создает дополнительную изоляцию, материалом можно обрабатывать даже влажные швы, использовать его для остановки притока воды.

В составе полиуретановых смол присутствует гидроактивный полиуретан. После контакта с влагой он резко увеличивает объем, формируя губчатую структуру. Время пенообразования средства низкое, поэтому его часто применяют для ликвидации аварийных протечек.

Силикатная смола

Такой тип смол застывает еще быстрее полиуретановых, имеет минимальную усадку. Они обладают высокой механической прочностью, безвредны для человека и окружающей среды. Силикатные смолы широко используются для стабилизации грунтов, прилегающих горных пород, заполнения полостей и дефектов, организации гидроизолирующего слоя. Материал можно смешивать с микроцементом.

Цементно-песчаный состав

Данными растворами можно заполнять любые трещины и ямки в бетоне, кирпичной кладке, а также обустраивать изоляцию от влаги

Важно лишь подобрать такую фракцию цемента, которая будет совпадать с кладкой по прочности. Обычно цемент используют при значительных разрушениях, ведь он надежен и наиболее дешев

Есть специальные микроцементы и полицементы для инъектирования, они характеризуются особой степенью помола. Подобные составы быстро проникают даже в мелкие поры и дефекты.

Акрилатный гель

Акриловый, или акрилатный гель отличается низкой вязкостью и способностью увеличиваться в размере после контакта с водой. Он создает мощный водонепроницаемый барьер, заполняет трещины, высушивает пространство вокруг себя. Чаще всего гели применяются для таких целей:

санация деформационного очага;
отсечение капиллярной влаги;
герметизация любых сооружений мембранным методом;
инъектирование кирпичных построек, конструкций из камня.

Плюсы и минусы применения подобных изоляционных материалов

Как и любой другой материал, проникающая гидроизоляция для бетонного фундамента имеет как положительные, так и отрицательные качества. Сейчас попробуем в них разобраться. Для удобства читателя рассмотрим качества состава в табличной форме.

Достоинства	Недостатки
Состав можно нанести изнутри, причём, даже на влажную поверхность, что допускает его использование в давно эксплуатируемом помещении.	Стены из кирпича, пеноблока или пенобетона обрабатывать не имеет смысла. В кирпичной стене не будет возможности для прохождения необходимой химической реакции, а пеноблок слишком пористый – состав не сможет заполнить все полости.
Срок службы обработанной поверхности увеличивается в разы.
Назначение строения не имеет значения.	Подготовительные работы перед нанесением подобных составов очень сложны.
Значительно сокращается срок производства работ за счёт отсутствия необходимости использования бикроста, как в случае с битумной мастикой.
Материал экологически безопасен, стоек к внешним воздействиям (как химическим, так и механическим) и защищает конструкции из железобетона от коррозии.	Цена проникающей гидроизоляции для бетона очень высока. Если строение имеет большую площадь, затраты окажутся довольно значительными.
Допускается использование состава практически при любой температуре.

Сравнивая достоинства и недостатки, можно отметить, что если подвал дома выполнен из бетона, а строение строит не первый год, то применение проникающих смесей будет даже не оптимальным, а единственно верным решением для домашнего мастера.

Последствия плохой гидроизоляции бетонных конструкций могут быть весьма плачевными, вплоть до обрушения строения:

Гидроизоляция стыков бетона

Практика такова, что более 70% всех протечек бетона случаются именно через швы. Поэтому покупки одних гидроизоляционных материалов явно недостаточно, — защита конструкции от неожиданного проникновения воды должна быть комплексной. Для решения этих задач разработаны специальные гидроизоляционные ленты.

Гидроизоляционная лента – это высокопрочный, эластичный материал, предназначенный для укрепления стыков, влагозащиты швов и соединений. Плюс, самоклеящимися лентами можно удобно загерметизировать углы, сливные отверстия, вводы коммуникаций, соединения «пол-стена». Как правило, материал используется в комплексе с цементными растворами, полимерными мастиками, эпоксидными и полиуретановыми клеями.

Для укладки гидроизоляционной ленты не нужен никакой специальный инструмент

Преимущества:

универсальность – монтажные гидроизоляционные ленты выпускаются с нижним липким слоем, что гарантирует надежную и мгновенную фиксацию к любым бетонным конструкциям;
долговечность – современные ленты снабжены прочным металлизированным верхним слоем. Это работает на высокую прочность и защиту;
гидроизоляционные характеристики – материал успешно отталкивает влагу, предотвращая ее проникновение вглубь, внутрь трещин и стыков;
простота использования – удобнее всего укладывать гидроизоляционную ленту в рулонах. Специального инструмента для этого не требуется;
доступная цена.

Недостатки:

не самая простая технология нанесения.

Сфера применения: гидроизоляция швов, стыков, примыканий.

Бренды: Пенетрон, Кнауф.

Технические параметры

Плотность	1.5 г/см3
Прочность на растяжение	0.15 МПа
Удлинение, %	700
Стойкость к действию щелочей, кислот	Есть

Технология нанесения проникающей гидроизоляции

Работы ведутся только по стабильному, сухому или матово-влажному бетону. Все рыхлые слои, краску, жиры удаляют. Основание обязательно увлажняют до полного насыщения.

Цементную смесь затворяют водой, в соответствии с рекомендацией производителя. Как правило, на 20 кг смеси требуется 5-5.4 л воды. В работу берут кисть для выполнения штукатурных работ. материал интенсивно наносится на поверхность с расходом 1.5 кг/кв.м.

Второй слой реализуют после связывания первого (спустя 4-8 ч). Чтобы избежать возникновения напряжений не следует превышать нормативного расхода на один слой. В течение трех суток основание защищают п/э пленкой от слишком быстрого высыхания, увлажняют водным распылением, берегут от механических нагрузок.

Дополнительные рекомендации специалистов

Чтобы избежать типичных ошибок, и максимально упростить сам процесс Необходимо изучить основные рекомендации профессиональных мастеров:

Работа проводится только на заранее подготовленной поверхности. Пол необходимо очистить от предыдущего покрытия, пыли и грязи. Перед началом работы пола необходимо замазать все щели и устранить неровности. Устройство гидроизоляции любого пола подразумевает его предварительную грунтовку. При нанесении жидкой гидроизоляции, обязательно нужно покрыть 15-20 см стены

Важно, что делать это нужно до того, как стены были покрыты гидроизоляцией до отделки. Если планируется сделать несколько слоев гидроизоляционного покрытия, делают их с промежутком в 5-6 часов

Это увеличивает эксплуатационный срок материала и дает ему возможность хорошо просохнуть
Во время гидроизоляции ванной нужно уделять особое внимание местам с соединениями сантехнического оборудования и труб. Они наиболее уязвимые
Приступать к покрытию пола декоративными материалами (плитка, ламинат, линолеум и т. д.) можно только после нанесения защитной стяжки. Гидроизоляцию пола в ванной и на кухне рекомендуют делать уровень пола ниже, чем в других комнатах. Это поможет создать для потока воды некое препятствие, и задержать ее только в одной комнате. Частичная гидроизоляция, которая часто производится с целью экономии, не дает никакого результата, поэтому делать ее категорически не рекомендуется.

Проникающая изоляция бетона (Пенетрон и его аналоги)

Очень часто строители при изоляции бетонных сооружений используют добавки, такие как:

«Пенетрон»;
«Кристаллит»;
«Кальматрон-Д»;
«Адмикс».

Данные добавки изготовляют из специальных цементных материалов и химических веществ. Применяют такие смеси для получения гидротехнического бетона, что обеспечивает высокую водонепроницаемость постройке.

Используют Пенетрон и его аналоги для выполнения внешней гидроизоляции бетона. Сухие смеси выдерживают большие морозы, морские воды, химические вещества.

Добавку вводят в цемент изначально, за счет этого влага не попадает в материал даже при высоком гидростатическом давлении. Еще одним преимуществом добавок является возможность использования в резервуарах для питьевой воды.

Однако, помимо всех перечисленных преимуществ, сухие смеси имеют и ряд недостатков:

несовместимость с некоторыми добавками;
возможно изменение свойств готового сооружения;
повышенная теплопроводность бетона.

Гидроизоляция бетона жидким стеклом

Жидкое стекло – это один из видов проникающей гидроизоляции. Наносится пропитка для бетона легко, при помощи валика или кисти. Гидроизоляция жидким стеклом обеспечивает конструкции защиту от влаги, также основание сооружения приобретает огнезащитные характеристики, как на улице, так и внутри.

Преимущества:

прочность;
устойчивость к химическим веществам;
устойчивость к температурам;
антисептическое действие;
полное заполнение трещин;
доступная цена.

Единственным недостатком пропитки является то, что она быстро схватывается, поэтому время на выполнение процедуры ограничено.

Технология

Работы по применению пропитки ведутся при температуре выше 5 градусов.
Нельзя проводить процедуру при обработке наружных материалов.
Поверхность перед нанесением необходимо подготовить.
Наносить нужно на чистую, сухую поверхность.

Битумная гидроизоляция бетона

Используют ее для гидроизоляции под бетон. Перед началом процедуры с фундамента необходимо удалить с поверхности весь мусор и загрязнения. Далее улучшают адгезивные свойства конструкции при помощи праймера.

После его полного высыхания приступают к нанесению основного слоя. Производить работы можно с помощью валика, температура мастики должна составлять не меньше 40 градусов.

Данный материал также применяют для гидроизоляции газобетона. При гидроизоляции газобетонных блоков мастика играет роль шпаклевки и наносится на стены в несколько швов, технология подготовки аналогична.

Битумная мастика имеет доступную цену, легко наносится, обладает хорошей текучестью и при высыхании образует равномерное покрытие.

Технология герметизации стыков и швов

Герметики применяют для герметизации небольших трещин, швов, стыков. Технология гидроизоляции бетонных швов зависит от его типа.

Если необходимо загерметизировать межпанельные швы, то сначала поверхность очищают. Далее на него наносится грунтовка, которую необходимо хорошо просушить. Затем монтажной пеной выполняется изоляция стыков. И только потом наносится мастика, причем следует следить, чтобы шов не выпирал бугром.

Изоляция деформационных швов отличается от предыдущей технологии. Стены перед процедурой просушивают, а швы заполняют щебнем. Щебень выкладывается в несколько слоев, каждый из них заполняется битумным раствором. Данную процедуру повторяют до полного заполнения шва.

Для устранения трещин стену увлажняют и только потом обрабатывают гидроизоляционным раствором.

Если необходимо провести гидроизоляцию потолка, то кроме проникающих пропиток, понадобится специальная лента. На начальном этапе процедуры потолок хорошо просушивают и очищают.

Затем пропитывают специальными составами швы и стыки. Наносят ленту, раскатывают ее валиком. Далее на ленту наносят еще один слой пропитки. И только потом применяют гидроизоляционные материалы.

Использование инъекционной защиты на объектах

Используя инъекционную гидроизоляцию, появляется возможность создать или восстановить защиту от влаги строений любой сложности. Такой способ изоляции может применяться на объектах, которые уже находятся в эксплуатации.

Защита от влаги при помощи инъекции может проводиться на следующих объектах:

элементы зданий, которые находятся ниже уровня земли. Это может быть фундамент или подвал, цокольный этаж или гараж;
стены строений, выполненные из кирпича или камня, подверженные активному воздействию атмосферных осадков и перепадам температур;
здания из бетона или железобетона, в которых могут возникнуть трещины в результате их усадки, вибраций или других внешних воздействий;
мостовые арочные переходы, выполненные из камня;
подземные объекты метро, паркинги, соединительные туннели, резервуары и водоканалы;
горные выработки, которые надо закрепить, чтобы обезопасить дальнейшие работы.
искусственные водоемы.

Гидроизоляция инъектированием проводится на этих объектах при проведении планового или аварийного ремонта.

Обмазочная гидроизоляция

Это поверхностная изоляция. Можно сказать, что тонкослойные обмазочные системы на цементной основе дают очень приличную адгезию, становясь с бетоном практически единым целым (в отличие от тех же рулонных битумных материалов). Сухие смеси оптимальны для гидроизоляции оснований в статических условиях, например, резервуары, подвалы. Жесткая гидроизоляция затворяется водой и образует прочное тонкослойное покрытие.

Полимерная обмазочная гидроизоляция после твердения сохраняет эластичность, что хорошо работает в условиях динамических и температурных нагрузок. Такой способ лучше реализовать в подземных гаражах, на фундаментах, в жилых и производственных помещениях (как внутри, так и снаружи). В любом случае после обработки поверхность может быть отделана плиткой или штукатуркой в зависимости от назначения объекта.

Преимущества:

водонепроницаемость на отрыв, что эффективно в заглубленных помещениях, подвалах;
паропроницаемость;
трещиностойкость на фоне динамических нагрузок;
простота обработки;
долговечность.

Недостатки:

требуется защита от механического износа.

Сфера применения: вертикальные, горизонтальные конструкции жилых и производственных помещений, фундаменты, подвалы, гаражи.

Технические характеристики

Срок службы	От 5 лет
Водонепроницаемость	W6
Расход, 1мм/кв.м	1.6-3 кг
Температура эксплуатации	-50 +70 градусов

Основные бренды обмазочных гидроизолянтов: Основит, Литокол, Кнауф

Применение

У каждого здания фундамент является главной основой. И срок использования здания зависит от качества фундамента. Поэтому в начале строительства следует заняться гидроизоляцией основания. Она сделает фундамент устойчивым к коррозии и защитит от дождевых и грунтовых вод.

За надежной гидроизоляцией бетонного основания необходимо следить. Такой надзор нелегко организовать, так как она не очень видна за засыпкой и стройматериалами. В данном случае эффективную гидроизоляцию обеспечивают гидроизоляционные материалы с проникающим действием.

Одной из бед при строительстве является капиллярный подъем грунтовых вод. Он происходит между фундаментом и стеной, при этом свободное пространство быстро наполняется водой. Такая вода часто насыщена солями и кислотами, и при капиллярном подъеме увлажняет конструкцию на высоту в 10 м. От такой беды защитит хорошая гидроизоляция основания здания.

Предварительно напряженный железобетон

Характерной особенностью изгибаемых железобетонных элементов является образование трещин в бетоне растянутой зоны уже при нормальных эксплуатационных условиях, обусловленное малой растяжимостью бетона (относительная предельная деформация εб-пред =0,0001).

Рассмотрим железобетонную балку с арматурой из Ст. 3. При напряжении в растянутой арматуре δ = 1000 кг/см2, т. е. в пределах, допускаемых для Ст. 3 при нормальной эксплуатации, удлинение арматуры на участке длиной 1 м будет равно

В то же время предельное возможное удлинение бетона

Недостаточная растяжимость бетона компенсируется образованием трещин и суммарная ширина раскрытия трещин на длине 1 м равна 0,5—0,1=0,4 мм. Однако при большом количестве трещин ширина каждой из них настолько мала, что наличие их не препятствует нормальной эксплуатации конструкции.

Имея в виду экономию металла, повысим марку стали, приняв Ст. 5 при σ = 2000 кu/см2. При этом на длине 1 м

При той же величине ΔLб.пред суммарная ширина раскрытия трещин на длине 1 м равна 1,0—0,1 =0,9 мм, т. е. возросла более чем в 2 раза. Вследствие неравномерности раскрытия трещин отдельные из них могут получить такое раскрытие, что это сделает недопустимой нормальную эксплуатацию конструкции (хотя даже и такие трещины в неработающем бетоне растянутой зоны практически не сказываются на несущей способности балки в целом).

При арматуре из стали той же марки Ст. 5, но периодического профиля, будет обеспечиваться надежное сцепление бетона с арматурой по всей ее длине, растянутый бетон будет лучше следовать за деформациями арматуры и при той же суммарной ширине раскрытия трещин количество их будет больше, а наибольшая ширина раскрытия меньше (примерно как при арматуре из Ст. 3).

Однако дальнейшее повышение марки арматурной стали из-за большего раскрытия трещин практически невозможно.

Предварительное напряжение железобетона обеспечивает возможность дальнейшего и очень большого повышения напряжений в арматурной стали вплоть до применения высокопрочной проволоки с пределом прочности до 20000 кг/см2 .

Схема экономии преднапряженного бетона

Идея предварительного напряжения заключается в том, чтобы предварительно, т. е. до нагружения балки эксплуатационной нагрузкой, создать сжимающие напряжения в той зоне балки, которая при эксплуатации работает на растяжение. Тогда при нагружении балки эксплуатационной нагрузкой растягивающие напряжения в бетоне появятся лишь после того, как будут погашены предварительные напряжения сжатия. И так как величина усилия предварительного обжатия поддается широкой регулировке, балка может быть запроектирована и выполнена даже так, что в бетоне и при эксплуатационных нагрузках не будет растягивающих напряжений.

Предварительное напряжение железобетонных конструкций осуществляется двумя способами:

натяжением арматуры на упоры и
натяжением на бетон.

При натяжении на упоры арматура до укладки бетонной смеси натягивается гидравлическими домкратами до определенного напряжения, не превышающего предела упругости, и закрепляется концами в упорах. После этого укладывают бетонную смесь и арматура остается натянутой на протяжении всего времени твердения бетона. После отвердения бетона концы арматуры освобождают и она, стремясь вернуться к первоначальной длине, обжимает бетон.

При стержневой арматуре из горячекатаной стали периодического профиля используют электротермический вариант этого способа, который отличается от описанного выше тем, что необходимое удлинение стержней достигается без помощи домкратов путем нагревания их пропусканием электрического тока. Нагретые стержни закрепляются в упорах, и при остывании получают необходимое натяжение.

При натяжении на бетон арматура натягивается после отвердения бетона. Для этого при изготовлении конструкции в ней оставляют каналы. После отвердения бетона в каналы заводят стержни горячекатаной арматуры или пряди из высокопрочной проволоки и натягивают их домкратом с передачей реактивных усилий непосредственно на бетон самой конструкции, чем и создается обжатие бетона. По достижении необходимого усилия арматура закрепляется в вытянутом состоянии, домкраты отключаются и в бетоне сохраняется достигнутое при натяжении арматуры предварительное обжатие. Затем канал заполняют (под давлением) цементным раствором.