ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ И ГРАЖДАНСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Гидроизоляция подвалов зданий и фундаментов

Гидроизоляционная защита наиболее часто применяется в подземных сооружениях: в подвальных частях различных зда­ний, нуждающихся в противофильтрационной защите, так как они расположены либо ниже уровня грунтовых вод, либо в зоне капиллярного увлажнения грунтов, а также в зданиях с подваль­ными и цокольными этажами согласно п. 1.5 СНиП II-J1.1 —71.

При химической агрессивности грунтовых или поверхностных вод подземная часть здания и его фундаменты должны иметь антикоррозионную защиту; она проектируется в соответствии с указаниями СН 262—67 [10] и выполняется при превышении следующих норм агрессивности воды-среды:

А) при выщелачивающей агрессии — содержание бикарбона­тов более 1,5 мг-экв/л при свободном омывании бетона водой;

Б) при общекислотной агрессии — водородный показатель рН<5,5;

В) при углекислой агрессии — содержание свободной угле­кислоты более 50 мг/л, рН<5,5;

Г) при магнезиальной агрессии — содержание ионов магния более 1000 мг/л;

Д) при сульфатной агрессии — содержание ионов сульфатов более 300 мг/л при содержании ионов хлоридов более 1000 мг/л;

Е) при электрохимической агрессии — напряжение блуждаю­щих токов выше 3 В.

В зависимости от местных условий перечисленные нормы мо­гут изменяться; например, в слабофильтрующих грунтах ^Сф — 0,1 м/сут фундаменты из особо плотного бетона на суль - фатостойком портландцементе не нуждаются в антикоррозион­ной защите даже при содержании сульфатов в воде до 12 000 мг/л.

При проектировании гидроизоляции подземных сооружений необходимо учитывать перечисленные ниже особенности проек­тируемого здания и внешней агрессии:

1) назначение гидроизоляции, тип и конструкцию изолируе­мого сооружения, которые определяют конструкцию гидроизоля­ции, степень ее усиления для обеспечения водонепроницаемости, трещиноустойчивости и уплотнения швов и сопряжений;

2) природные условия работы изолируемого сооружения и его гидроизоляции за расчетный период, в том числе свойства окружающих грунтов и грунтовых вод, температурные условия, неравномерные осадки и просадки основания, промерзание и пучение примыкающих к гидроизоляции грунтовых массивов, минерализацию грунтовых вод и промышленных стоков, т. е. все внешние физические и химические агрессивные воздействия;

3) производственные условия возведения сооружения и вы­полнения его гидроизоляции как комплекса защитных мер: обес­печенность материалами и механизмами, экономические сообра­жения, погодно-климатические факторы, возможность комплек­сной механизации и индустриализации гидроизоляционных работ.

Рассмотрим влияние перечисленных факторов на выбор типа гидроизоляции и ее конструкции при защите подвалов и фунда­ментов зданий [8, 14, 46, 54}.

Первое основное требование к гидроизоляции за­ключается в ее надежности, ибо она предназначена для защиты от влияния воды при всей совокупности силовых, деформацион­ных и температурных воздействий. Следует подчеркнуть, что в современных зданиях подвалы, как правило, являются эксплу­атируемыми помещениями, в связи с чем их ограждающие кон­струкции должны всегда быть сухими.

В зависимости от действующего напора гидроизоляционные покрытия подразделяют на противокапиллярные, нормальные (при напорах до 10 м) и усиленные (при больших напорах, хи­мической агрессии воды-среды или нетрещиноустойчивых кон­струкциях) .

Противокапиллярные покрытия. Они предназначены для за­щиты от верховодки, случайно просочившейся в грунт воды, когда уровень грунтовых вод значительно ниже подошвы зда­ния. При устройстве у фундамента здания кольцевого или пла­стового дренажа гидроизоляцию, как правило, выполняют на­порной, рассчитывая ее на случай выхода дренажа из строя, чем обеспечивают необходимый запас надежности.

Часто при проектировании противокапиллярной гидроизоля­ции, стремясь к облегчению покрытия, ее выполняют путем ок­раски полимерными лаками и разжиженным битумом или из меньшего числа слоев рулонного материала. Однако нужно учи­тывать, что увлажненные грунты способствуют снижению водо­устойчивости покрытия, ускоренному старению вследствие воз­можного воздухообмена, а в южных районах — повышению концентрации агрессивных веществ до полной их кристаллиза­ции; поэтому правильнее выполнять нормальную гидроизоля­цию, а облегчение ее конструкции в каждом конкретном случае надо обосновывать особо.

Нормальные покрытия. Они могут быть окрасочными, шту­катурными или оклеенными, причем оптимальная конструкция гидроизоляции определяется трещиноустойчивостью защищае­мой конструкции в результате технико-экономического сравне­ния вариантов.

1. Окрасочная гидроизоляция состоит из горячей резиноби - тумной мастики БРМ или полимербитумных сплавов типа битэп (см. табл. 1.3 и 1.4), холодной битумно-этинолевой или битум - но-наиритной краски БНК (см. табл. 1.8) по грунтовке из раз­жиженного битума, с защитным ограждением стяжкой или шту­катуркой из цементно-песчаного раствора. Поскольку выпуск лака «этиноль» прекращен, его применение и красок ЭКЖС-40 рекомендовать нельзя.

Нормальное гидроизоляционное покрытие выполняется из двух слоев краски, а при защите подвалов долговременных зда­ний обычно армируется стеклохолстом или стеклосеткой, осо­бенно на конструкциях из сборного железобетона или при рас­четном раскрытии трещин более 0,3 мм. Таким образом, типовая конструкция окрасочной гидроизоляции при защите подвалов зданий может быть принята следующей: грунтовка бетона биту­мом БН 70/30, разжиженным автомобильным бензином в соот­ношении 1:2, с расходом 0,2 кг/м2; окраска поверхности горя­чей мастикой БРМ или битэпом (два слоя) либо холодной БНК (три слоя), с расходом 1 кг/м2 и защитным ограждением из цементного раствора толщиной 25 мм.

2. Штукатурная гидроизоляция состоит из холодных асфаль­товых мастик (хамаст ИИ-20 или БАЭМ-Ц — см. табл. 1.28), с армированием стеклосеткой или стеклохолстом (см. табл. 1.27) без какого-либо защитного ограждения. Покрытие выпол­няют в два слоя или наметом суммарной толщиной 10 мм и армируют только над швами сборных железобетонных конструкций или при расчетном раскрытии трещин более 0,3 мм.

Технико-экономические характеристики гидроизоляции дан­ного вида приведены в табл. 1.30. Для покрытия требуется до­рожный битум и отходы асбеста (по 8,5 кг/м2).

3. Оклеечная гидроизоляция выполняется из трех слоев гид - роизола или стеклорубероида либо из двух слоев армобитэпа (см. табл. 1.18), наклеиваемых на загрунтованную разжижен­ным битумом поверхность на горячем битуме БН 70/30 или ма­стике БРМ, с расходом 0,7—1 кг/м2, а для гидроизола—I— 1,2 кг/м2, так как гидроизол водопроницаем и водонепроницае­мость покрытия обеспечивается клебемассой. Поверхность гид­роизоляции покрывают дополнительным слоем клебемассы и защищают стяжкой или штукатуркой из цементного раствора нормального состава 1:3 при В/Ц=0,4; на вертикальных по­верхностях оклеечную гидроизоляцию защищают кирпичной стенкой.

Технико-экономические характеристики оклеечной гидроизо­ляции приведены в табл. 1.21. Из нее видно, что гидроизоляция этого вида весьма дорога и трудоемка, а потому ее можно при­менять лишь при особом обосновании. Значительно усложняет конструкцию гидроизоляции необходимость устройства слож­ного защитного ограждения — на вертикальных поверхностях из кирпичной стенки вполкирпича или из цементной штукатурки по сетке.

Оклеечную гидроизоляцию можно намного упростить с по­мощью армобитэпа — нового материала с полимербитумной по­кровной массой; его можно наплавлять огневыми форсунками, выполнять в два слоя вместо трех и защищать набрызгом це­ментной штукатурки, так как полимербитумное вяжущее обла­дает повышенной сдвигоустойчивостью (Изв. ВНИИГ, т. 119, 1977 г.).

Типовые конструкции гидроизоляции фундаментов и подва­лов зданий приведены на рис. 4.1, а технико-экономическое срав­нение рекомендуемых конструкций гидроизоляции на стенах под­валов дано в табл. 4.1 [46}.

Как видим, наиболее экономична холодная асфальтовая гид­роизоляция из битумных эмульсионных мастик хамаст и БАЭМ. Опыт использования ее на стройках Ленинграда в течение 20 лет (общий объем более 70 тыс. т.) показал высокую ее надежность, возможность применения на стенах подвалов без защитного ограждения при условии обратной засыпки котлована су­хим талым песком, так как при присыпке гидроизоляции строительным мусором с помощью бульдозера она может быть повреждена, что и произошло при возведении одного из корпусов Кировского завода трестом Кировстрой-47 в 1975 г.

Второе основное требование к гидроизоляции со­стоит в ее долговечности, которая должна быть не меньше долговечности изолируемого сооружения, составляющей для капитальных жилых и общественных зданий 100 лет (см. табл. 1.1) при допустимом сроке капитального ремонта 30 лет (для промышленных зданий — соответственно 60 и 30 лет). Как указывалось, гидроизоляция в основании сооружения, на подошвах фундаментов и в примыканиях недоступна для ос­мотра и ремонта, в связи с чем эти поверхности требуют бо­лее надежной и долговечной гидроизоляции, не нуждающейся в ремонте.

В первых двух главах подробно рассматривались вопросы долговечности гидроизоляционных материалов и методы ее оценки н прогнозирования, однако эти вопросы являются опре­деляющими и при конструировании гидроизоляции или выборе оптимальной ее конструкции.

1. Для обеспечения длительной водоустойчивости не следует применять материалы, содержащие более 0,3% водорастворимых

А — общая схема гидроизоляции подземной части здания; б — наружная гидроизоля­ция эксплуатируемого подвала; в —внутренняя гидроизоляция в условиях отрываю­щего напора; г — гидроизоляция свайного ростверка

/ — бетонная подготовка; 2 — изолируемые конструкции; 3 — герметизирующая шпон­ка; 4 — гидроизоляция стены; 5 — гидроизоляция основания или пола сооружения; 6 — дополнительное уплотнение деформационного шва; 7 — протйвокапиллярная про­кладка в стене; 8 — асфальтобетонная отмостка; 9 — защитная стяжка из цемент­ного раствора; 10 — защитная кирпичная стенка или штукатурка

Таблица 4.1

Стоимость и трудоемкость рекомендуемых конструкций гидроизоляции подвалов

Компонентов, например: битумно-латексные композиции БЛК; полимербитумные композиции с добавкой латексов; эмульсион­ные мастики на основе битумных эмульсий на водорастворимых эмульгаторах; разжиженные битумы, краски и эмали на основе органических растворителей, в том числе битумно-наиритные композиции БНК за исключением БНК-26ГПП, которая содер­жит стабилизирующую добавку эпоксидной смолы, обеспечива­ющую длительную водоустойчивость покрытий с расчетной дол­говечностью в воде свыше 80 лет (Изв. ВНИИГ, т. 101, 1973 г.).

2. Чтобы обеспечить химическую стойкость в условиях аг­рессивной воды-среды, не следует применять цементную штукатурную гидроизоляцию, асфальтовые и полимербитумные покрытия с химически нестойкими в данной среде наполните­лями, а при общекислотной агрессии — выполнять холодную ас­фальтовую гидроизоляцию из мастики БАЭМ без добавки порт­ландцемента; все покрытия на основе битумов нельзя выполнять при нефтехимической агрессии.

3. В зоне переменных горизонтов, на периодически смачива­емых поверхностях и на стенах подвалов, где имеется доступ воздуха к гидроизоляционному покрытию, оно должно быть еще и биостойким; исходя из этого, для гидроизоляции долговремен­ных сооружений запрещено применение толя, рубероида и экар - бита на основе картона, асфальтовых армированных матов на основе мешковины. В наиболее сложных случаях не рекоменду­ется использовать гидроизол, поскольку он изготавливается из асбестового картона, содержащего до 27% целлюлозы, а в би­тумы и полимербитумные сплавы — добавлять тиурам, неозон или пентахлорфенол, являющиеся водонерастворимыми антисеп­тиками, так как сам битум антисептическими свойствами не об­ладает и может повреждаться грибками.

4. Долговечность гидроизоляции могут снизить: повышенная эксплуатационная температура; полимеризация и старение орга­нического вяжущего при интенсивном воздухообмене; статиче­ская усталость от длительного воздействия температурных на­пряжений, касательных усилий от грунтовой присыпки и пр. Все эти факторы в подземной части зданий влияют меньше, чем в надземной или надводной зонах, но учитывать их необходимо: гидроизоляционное покрытие надо закрывать плотным защит­ным ограждением, усиливать глиняным или суглинистым замком; в районах повышенной сейсмичности или при вибраци­онных нагрузках окрасочную и штукатурную гидроизоляцию нужно армировать или заменять оклеечной. Выше (см. § 1.1) были приведены примеры расчета покрытий на долговечность.

Усиленная гидроизоляция. Такую изоляцию устраивают при напоре воды свыше 10 м или при напоре более 5 м и химиче­ской агрессивности воды-среды, при интенсивных нагрузках на гидроизоляционное покрытие и в других особых условиях экс­плуатации, а также при очень строгих требованиях к надежно­сти гидроизоляции и сухости изолируемых помещений. Усиле­ние гидроизоляции, как правило, заключается в увеличении числа слоев гидроизоляционного покрытия или армирующей ткани, дублировании уплотнений деформационных швов и мест Сопряжений, применении наиболее надежных видов гидроизоля­ции: окрасочной эпоксидной, штукатурной из КЦР либо КПЦР, оклеечной из пластмассовых листов, литой асфальтовой.

Усиление должно осуществляться по индивидуальным проек­там, причем оно должно быть тщательно и всесторонне обосно­вано. Ниже рассмотрены наиболее часто встречающиеся уси­ления гидроизоляции.

При г и д р о ст а т и ч ее ко м напоре свыше 10 м уси­ление необходимо для обеспечения водонепроницаемости покры­тия над трещинами в основании и создания запаса надежности, так как случайная неплотность в покрытии может стать очагом интенсивной фильтрации. При этом рекомендуются следующие виды гидроизоляционных покрытий:

А) Окрасочное покрытие горячей мастикой БРМ или поли- мербитумной мастикой битэп, с армированием стеклосеткой, а во всех местах перегибов — двойным армированием и нане­сением трех-четырех слоев мастики;

Б) штукатурное покрытие эмульсионными битумными масти­ками хамаст или БАЭМ-Ц из трех слоев суммарной толщиной 15—20 мм, с армированием стеклосеткой; увеличение толщины покрытия свыше 20 мм нецелесообразно, так как это не только не повышает надежность, но и приводит к возрастанию опас­ности усадочного трещинообразования;

В) Оклеечная гидроизоляция из четырех-пяти слоев гидрои - зола, с обязательной наклейкой на мастике БРМ-75 в качестве клебемассы, четырех-пяти слоев стеклорубероида или трех-че­тырех слоев армобитэпа, с обязательным наплавлением их ог­невыми форсунками или инфракрасными горелками.

Все деформационные швы и сопряжения уплотняют, как обычно (рис. 4.1, 3.7 и 3.8), но уплотнения необходимо дубли­ровать, например, внутренними и донными (поз. 3 и 6 на рис. 4.1) или поверхностными герметиками. Принципиально кон-

А — увеличение числа слоев гидроизоляционного покрытия; б — дополнительная внутренняя гидроизоляция; в — усиление покрытия при сопряжении с закладными деталями; г — усиление гидроизоля­ции в углах сооружения

/ — основное покрытие; 2 — дополнительное покрытие илн залнвка для усиления гидроизоляции; 3 — закладная деталь; 4 — металли­ческая диафрагма; 5 — армирующая прокладка усиления покрытия

Струкция гидроизоляции при этом не изменяется (рис. 4.2, а), Но устраивается сплошная фундаментная плита, которая пригружается общей массой всего здания; отрезать же ее от стен (рис. 4.1, б) можно лишь при небольшом гидростатическом давлении при условии расчета плиты на всплытие. Все места пропуска через гидроизоляционное покрытие надо усиливать по - лимербитумными заливками (поз. 2 на рис. 4.2, в), а места пе­регибов гидроизоляции — прокладками из металлического листа или пластмассовой диафрагмой между слоями гидроизоляции (рис. 4.2, г).

Вторым способом усиления гидроизоляции является устрой­ство в дополнение к наружной гидроизоляции еще и внутренней (рис. 4.2, б) как самостоятельного гидроизоляционного эле­мента, рассчитанного на восприятие полного гидростатического напора. Обычно внутренняя гидроизоляция выполняется из ок­расочных или оклеечных покрытий, но дополняется прижимной плитой и поребриком (при напоре до 1,5 м) или заанкеренным защитным ограждением, рассчитанным на восприятие действу­ющего напора (рис. 4.1 в).

Холодная асфальтовая гидроизоляция из мастик БАЭМ или хамаст может наноситься без прижимного защитного огражде­ния, на очищенную и загрунтованную внутреннюю поверхность стен и пола подвала (см. рис. 1.8, б), поскольку она способна длительно воспринимать отрывающий гидростатический напор за счет сил адгезии к бетону.

Строительные организации УКР Ленгорисполкома за послед­ние 20 лет таким образом осушили подвалы свыше 500 зданий [56]. Исследования ВНИИГа показали, что холодную асфаль­товую гидроизоляцию можно применять при отрывающем на­поре до 15 м [21], а из работ Р. К. Ткемаладзе [110] следует, что мастики типа БАЭМ обладают длительной адгезией к бе­тону свыше 0,5 МПа, которая через пять лет повышается до 0,9 МПа, что позволило использовать их на ряде сооружений в Грузии при отрывающем напоре до 50 м на общей площади свыше 100 000 м2.

Условия работы гидроизоляции «на отрыв» требуют особенно тщательного ее выполнения; ее нельзя устраивать при химиче­ской агрессивности воды.

При химической агрессивности воды-среды и напоре свыше 5 м усиление необходимо для повышения общей надежности гидроизоляции, так как даже небольшие протечки могут привести к коррозионному разрушению несущей конст­рукции. Кроме того, при химической агрессивности воды-среды (общекислотной, сульфатной и морской) нужен специальный подбор состава мастик для окрасочной и штукатурной гидро­изоляции, причем не следует применять известняковый, порт - ландцементный и другие нестойкие в данной среде наполни­тели, а бетонную подготовку нужно заменять подготовкой из слоя щебня с проливкой горячим битумом БН 30/80 или из ас­фальтобетона (рис. 4.3,а). Желательно цементную стяжку по­верх гидроизоляции в основании сооружения заменять стяжкой из горячего асфальтобетона (поз. 2 на рис. 4.3, а), при укладке которой заплавляются все случайные дефекты и неплотности в расположенном ниже гидроизоляционном слое.

Таким образом, для защиты подвалов и фундаментов зданий от химически агрессивных-грунтовых вод можно применять все типы окрасочной, штукатурной и оклеечной гидроизоляции, ука­занные в табл. 4.1, но при напорах свыше 5 м или при очень интенсивной агрессивности гидроизоляционное покрытие надо усиливать путем увеличения числа слоев гидроизоляционного материала до четырех-пяти и дублирования уплотнений при пе-

Ресечении гидроизоляции с деформационными швами и сопря­жениями, как это было рассмотрено выше для антифильтраци­онной гидроизоляции.

Технико-экономические характеристики усиленной гидроизо­ляции приведены в табл. 4.2 на основании накопленного опы­та [46].

Особые условия очень часто создаются при нефтехимической агрессивности грунтовых вод, исключающей применение битум­ных, полимербитумных и асфальтовых материалов, — на заво­дах нефтехимической промышленности, на нефтебазах, в гара­жах, на. автозаправочных станциях и т. п. Раньше при этом уст­раивали различные покрытия на основе каменноугольных дегтей и пеков; например, такая гидроизоляция была осуществ­лена для защиты отстойников Главной водопроводной станции

Оклеечная гидроизоляция основания с асфальтовой подготовкой и стяжкой: из четырех слоев гидроизола иа мастике БРМ. . из четырех слоев стеклорубероида, иаплавлеиием Монтируемая гидроизоляция из листов:

Поливииилхлоридного пластиката..........................

Листового полиэтилена ПЭНП................................

» полиизобутилеиа иа КН-3 ..............................

Штукатурная из эмульсионной мастики БАЭМ со

Сплошным армированием стеклосеткой....................

Окрасочная битумио-иаиритная БНК толщиной 4 мм То же, с двойным армированием стеклосеткой . . .

В Ленинграде. В здания, которые было решено приспособить для отстойников, в 1915 г. был спущен мазут, который пропитал все фундаменты и окружающий грунт. Внутри зданий была выпол­нена асфальтовая штукатурная гидроизоляция из раствора на основе каменноугольного дегтя Д-7. Но из-за его канцерогенно - сти не допускается контакт дегтевых покрытий с питьевой во­дой, поэтому сверху они были покрыты асфальтом на основе нефтяного битума БН 70/30, который не ухудшает питьевые ка­чества воды. Эти покрытия успешно работают свыше 20 лет.

Представляется возможным использовать полимерные мате­риалы повышенной нефтестойкости: листы и пленки из поливи­иилхлоридного пластиката, полиэтилена, полиизобутилеиа и бу - тилкаучука (последние два — ограниченно нефтестойки — см. табл. 3.6), а также осуществлять разные окраски на основе эпоксидных смол. При нефтехимической агрессии наиболее це­лесообразна следующая конструкция гидроизоляции подвалов и фундаментов (рис. 4.3, б):

А) на горизонтальной поверхности — полимерная пленка, со сваркой стыков, укладываемая в один-два слоя на монтажной приклейке из тиоколовой (КБ-05), кумароно-наиритной (КН-3) мастики или наиритного клея Н-88;

Б) на вертикальной поверхности — монтируемая гидроизоля­ция из полиэтиленовых заанкериваемых листов, со сваркой сты­ков, гладких листов толщиной от 2 до 4 мм из полиэтилена, пластифицированного ПВХ или бутилкаучука (см. табл. 3.6), с монтажной приклейкой на мастике БЛК или БКС, либо с креплением дюбелями, пристреливаемыми строительно-мон­тажным пистолетом или прибиваемыми гвоздями к заранее заложенным планкам.

Средние технико-экономические характеристики таких по­крытий для условий защиты подвалов и фундаментов приве­дены в табл. 4.2 [46].

К усиленной гидроизоляции относятся покрытия из красок и мастик на основе модифицированных эпоксидных смол, литая асфальтовая и монтируемая металлическая гидроизоляция, но из-за их высокой стоимости и трудоемкости они применяются только при особенно интенсивных механических нагрузках или при очень неблагоприятном сочетании внешних агрессивных фак­торов; как правило, для защиты оснований и фундаментов они не используются, поэтому мы рассмотрим их в § 4.2, так же как и покрытия повышенной прочности из КЦР или КПЦР.

Гидроизоляция сооружений в зоне вечномерзлых грунтов. Ее выполнение требует соблюдения особых правил при производ­стве гидроизоляционных работ, а также особых мер для обеспе­чения надежной ее работы в эксплуатационный период. Зона эта достаточно обширна, что видно из схемы климатического районирования территории нашей страны (см. рис. 3), выпол­ненной в соответствии с главой СНиП II-JI. 1—71 о нормах про­ектирования жилых зданий; в ней указаны климатические зоны по минимуму среднеянварской и максимуму среднеиюльской температур.

К гидроизоляции подземных сооружений, находящихся в веч­номерзлых грунтах, предъявляются следующие дополнительные требования:

А) материал гидроизоляционного покрытия должен обладать повышенной деформативной способностью и трещиноустойчиво - стью для компенсации повышенных деформаций основания или трещин в изолируемых конструкциях при просадках и морозном пучении грунтов в условиях пониженных эксплуатационных тем­ператур, т. е. морозостойкостью;

Б) конструкция гидроизоляции должна предусматривать по­вышение ее трещиноустойчивости: армирование, устройство дем­пфирующих слоев и компенсаторов, усиленное уплотнение де­формационных швов при более частой разрезке основной конст­рукции швами и повышенных сосредоточенных деформациях в них, выполнение комплексной теплогидроизоляции против от­таивания примыкающих вечномерзлых грунтов и т. п.;

В) экономичность гидроизоляции должна достигаться мини­мальным количеством дальнепривозных материалов, использо­ванием индустриальных элементов полной заводской готовности для уменьшения доли работ, производимых в котловане или на строительной площадке;

Г) конструкция гидроизоляции не должна вызывать дополни­тельной разработки вечномерзлых грунтов и увеличения объема качественной обратной засыпки, она должна быть приспособ­лена к производству работ в неблагоприятных температурно - влажностных условиях.

Требуемая морозостойкость гидроизоляционных покрытий и герметизирующих шпонок обеспечивается соответствующими добавками к битумам либо применением морозостойких пласт­масс в зависимости от минимума температуры в эксплуатацион­ный или строительный период. При этом нужно учитывать, что наиболее употребительные материалы имеют следующую тем­пературу хрупкости (°С):

Битумные и полимербитумные окраски и клебемассы

Горячие строительные битумы БН 70/30 и БН 10/90.. от —5 до +7 Горячие резинобитумные или бутумно-латексные ма­стики.............................................................................................. от —17 до —25

Горячие полимербитумные мастики битэп (до 10% СК) от —30 до —40

Холодные битумно-наиритные композиции БНК от —30 до —35

Рулонные материалы для оклеенной гидроизоляции

Стеклорубероид и гидростеклоизол............................... от —7 до —17

Полимербитумные армобитэп и эластобит................... от —31 до —40

Поливинилхлоридная пластифицированная пленка

В-118................................................................................ От—20 до—25

Полиэтиленовые пленки и листы ПЭНП или ПЭВП от —60 до —70

Полиизобутиленовые ПСГ и бутилкаучуковые листы от —55 до —65

Штукатурные гидроизоляционные покрытия

Холодная битумно-асбестовая эмульсионная мастика

БАЭМ.............................................................................. от —75 до —90

Холодная известково-битумная эмульсионная масти­ка от —7 до —17

Горячая асфальтовая мастика на основе БРМ. . от 0 до —7

Горячая асфальтовая мастика на основе Битэпа... от —20 до —30

Мастичные герметики для заполнения шпонок

Горячие асфальтовые мастики на основе битума

БНД 40/60 ...................................................................... от —5 до —15

Горячие стирольно-битумные мастики БСМ и БРМ от —15 до —25

Горячий полимербитумный герметик Битэп .... от —45 до —55 Холодный двухкомпонентный тиоколовый герметик

КБ-05 .................................................................................. от —55 до —65

Гидроизоляционные покрытия, расположенные в зоне про­мерзания и колебаний температуры, надо рассчитывать на тре - щиноустойчивость при температурных напряжениях, возникаю­щих из-за разности КЛРТ покрытия и его бетонного основания. При таких расчетах в первую очередь нужно учитывать струк­турно-реологические особенности материала, зависящие от его природы и состояния, в связи с чем необходимо применять ма­териалы, температура хрупкости которых ниже минимума экс­плуатационной температуры, так как в упругохрупком состоя­нии деформативная способность покрытий снижается настолько, что растрескивание их неизбежно даже при относительной де­формации более Ю-4. В вязкоупругом или эластическом состоянии полимерные и полимербитумные материалы при тем­пературе, большей их температуры хрупкости, обладают способ­ностью к релаксации напряжений, и уровень температурных

Напряжений в зависимости от продолжительности колебаний температуры можно определять по формулам (1.4) и (1.5), а для штукатурных покрытий из эмульсионных мастик — с учетом их структурных особенностей — по (1.11).

Методика расчета герметизирующих шпонок и армогермети- ков приведена в третьей главе — см. формулу (3.2) и др. В дан­ном случае, особенно для поверхностных шпонок, необходимо выбирать герметизирующие мастики и армоэластики, сохраняю­щие эластичность при наибольших расчетных морозах, и отда­вать предпочтение полимербитумным композициям битэп, поли­этиленовым и бутилкаучуковым листам, ибо они наиболее мо­розостойки (см. табл. 3.4).

Конструктивными мерами повышения трещиноустойчивости гидроизоляционных покрытий являются обеспечение свободы их температурных деформаций или уменьшение просадок при отта­ивании вечномерзлых грунтов. Рекомендуются следующие меры в зоне оттаивания грунтов или при проникании суточных коле­баний температуры:

А) на горизонтальных участках — устройство песчаных про­слоек, желательно из гидрофобизированного песка между гид­роизоляционным покрытием и защитной стяжкой (рис. 4.4,г);

Б) на вертикальных поверхностях — устройство демпфирую­щих прослоек из морозостойких эластичных материалов между гидроизоляционным покрытием и защитным ограждением или между покрытием и его основанием (рис. АЛ, в).

В пределах зоны вечномерзлых грунтов гидроизоляция про­ектируется по обычным правилам с учетом пониженной эксплуа­тационной температуры, а в пределах зоны возможного оттаи­вания грунтов необходимо рассчитывать стеновые покрытия на сплошность и прочность при воздействии сил трения, возникаю­щих при просадочных деформациях и морозном пучении.

Сплошность гидроизоляционного покрытия на вертикальной поверхности ориентировочно может быть рассчитана по фор­муле

(їгЯз/бп) Jfg ^45° - ф + " j + tgaj COS a < адоп = KaanaM, (4.1)

Где Yr — объемная масса грунта; ер — угол его внутреннего тре­ния; #з — глубина засыпки покрытия; бп — толщина покрытия (или его слоя); a — угол наклона поверхности к вертикали; егдоп — допускаемое напряжение в покрытии в зависимости от 0дл — длительной прочности.

При учете сил трения вспучиваемого или проседающего грунта по поверхности гидроизоляционного покрытия расчет сплошности можно вести по формуле

ЙтрїгЯа Fg2 (45° - ф/2) < адопбп = Мдлбп, (4.2)

Где kjp — коэффициент трения грунта по поверхности гидроизо­ляции; остальные обозначения приведены выше.

Для уменьшения сил трения не рекомендуется устраивать выступы в гидроизоляционных покрытиях на стенах, придавать окрасочным и штукатурным покрытиям большую гладкость и покрывать их цементно-латексной суспензией либо смазывать их поверхность пушемазкой или петролатумом.

Прочность гидроизоляционного покрытия против разрывов под воздействием деформации прилегающих мерзлых грунтов может быть повышена применением более прочных материалов, например армированных стеклотканями, либо армированием ок­расочного или штукатурного покрытия прокладкой из стекло­ткани.

В зданиях, сооружаемых на вечномерзлых грунтах, предус­матриваются меры по предотвращению их оттаивания; так, здания приподымают над поверхностью грунта, возводя их на свайных ростверках, однако при необходимости устройства за­глубленных подвалов с положительной эксплуатационной тем­пературой их нужно не только гидроизолировать, но и тепло­изолировать для исключения возможности оттаивания вечно­мерзлых грунтов (рис. 4.4, а), т. е. устраивать комплексную теплогидроизоляцию (см. § 2.1, а также патент США №3966781 от 19.10.76 г. о теплоизоляции зданий на вечной мерзлоте).

В общем случае можно устраивать обычные гидроизоля­ционные покрытия, а подготовку в основании здания и присыпку на стенах подвала выполнять из теплоизолирующего материала: керамзитового гравия, шлака, причем толщина присыпки (или подготовки) назначается в результате специального теплотехни­ческого расчета, предполагающего отсутствие положительной температуры в основании или присыпке при тепловом потоке из подвала в наиболее неблагоприятный период. Однако это потре­бовало бы укладки очень толстых теплоизолирующих слоев, при­чем обычно они постепенно увлажняются вследствие оттаивания вечномерзлых грунтов, а замерзающая в их порах вода лишает их теплоизолирующей способности; поэтому такие прослойки вы­полняют из гидрофобных порошков или песков, гидрофобной золы ТЭС, битумоперлита и т. п., которые не замокают при дли­тельном действии напора воды при условии, что тепловой поток направлен навстречу напору воды (рис. 4.4,а), так как в про­тивном случае гидрофобный слой в летний период может замок­нуть. Следует отметить, что гидрофобные засыпки дешевы.

При вероятности длительного воздействия напора грунтовых вод или наличии зон частичного оттаивания вечной мерзлоты подвалы защищают комплексной теплогидроизоляцией из ас - фальтокерамзитобетона, асфальтошлакобетона или пенопластов (рис. 4.4,6), или же теплоизоляцию усиливают гидроизоляцион­ными прослойками, например, укладывая гидрофобную золу в полиэтиленовых мешках или защищая засыпку наружным гидроизоляционным покрытием (рис. 4.5).

При проектировании гидроизоляции фундаментов и подвалов зданий в районах вечной мерзлоты необходимо учитывать, что гидроизоляционные работы здесь будут вестись в неблагоприят­ных температурно-влажностных условиях. Только монтируемая, литая и засыпная гидроизоляция могут устраиваться практиче­ски при любой погоде, на любом морозе, а гидроизоляционные покрытия других типов приходится осуществлять в тепляках, обогреваемых горячим воздухом от калориферов. Высокая по- жароопасность и вредность работ с летучими органическими

Растворителями исключают применение окрасочной гидроизоля­ции, но окраски из горячих полимербитумных сплавов БРМ и битэп возможны. Холодную асфальтовую гидроизоляцию при морозах до —15° С можно выполнять из мастики БНСХА, со­держащей добавки антифриза, пластификатора и ускорителя стабилизации, без тепляков методом «термоса», закрывая сразу свеженанесенную влажную мастику цементной стяжкой из рас­твора с солевыми добавками и стабилизируя мастику путем прогрева бетона несущей конструкции в период его твердения [21, 56].

При ведении работ на вечномерзлых грунтах надо всемерно сокращать объем выемки под котлован здания, в связи с чем рекомендуется ограждать котлован деревянной шпунтовой стен­кой и наносить на него гидроизоляционное покрытие, прижимая его бетоном основной конструкции фундамента, бетонируя его «враспор». В этом случае наиболее целесообразна оклеечная гидроизоляция из пластмассовых листов или полимербитумных рулонных материалов (армобитэпа либо эластобита).

В заключение отметим, что при больших масштабах гидро­изоляционных работ в зимний период наиболее рациональна асфальтовая литая гидроизоляция, стоимость и трудоемкость которой такая же, как оклеечной гидроизоляции из четырех слоев стеклорубероида, что видно из сравнения данных табл. 2.2 и 4.1, а по надежности и возможности устройства в неблагопри­ятных условиях она значительно превосходит ее. В вечномерз­лых грунтах на вертикальной поверхности ее надо выполнять из асфальтополимербетонных растворов для повышения тре - щиноустойчивости на морозе [65, 109].