ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ И ГРАЖДАНСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Гидроизоляция подземных промышленных сооружений

Гидроизоляция подземного сооружения является весьма ответственным элементом, обеспечивающим его надежность при постоянном давлении грунтовых вод и самого грунта. В подзем­ных сооружениях гидроизоляция крайне трудно поддается ре­монту, в связи с чем стоимость мероприятий по восстановлению водонепроницаемости сооружения в пять-десять раз выше пер­воначальной стоимости устройства гидроизоляции; поэтому рас­четная долговечность гидроизоляционных покрытий должна быть более 100 лет.

Однако подземные сооружения работают, как правило, в изо­термических условиях, доступ кислорода к гидроизоляции весьма затруднен, ультрафиолетовое облучение вообще исключено, а потому естественное старение материалов очень замедлено. Выше приводились примеры высокой долговечности битумов и резины в подземных сооружениях. Деформационные условия ра­боты гидроизоляции также облегчены: так, просадочные дефор­мации грунтов на глубине 0,5—1 м достигают 60 мм, на глу-

Гидроизоляция подземных промышленных сооружений

Бине 5—6 м они уменьшаются до 10 мм, а деформации набуха­ющих грунтов составляют 13 мм; правда, при этом давление набухания грунта равно 0,10—0,11 МПа [100], что необходимо учитывать при инженерном расчете гидроизоляционных по­крытий.

При проектировании гидроизоляции подземных сооружений очень часто встречаются с большими давлениями на гидроизо­ляцию; например, на гидроизоляцию галерей в основании пло­тины Нурекской ГЭС действует гидростатическое давление до 3,1 МПа и давление грунта до 6 МПа.

Гидроизоляция подземных сооружений в общем случае про­ектируется так же, как фундаментов и подвалов (см. § 4.1). Здесь же мы рассмотрим три основных особенности проектиро­вания их гидроизоляции, определяемые условиями их эксплуа­тации:

1) все швы и места возможных деформаций необходимо тща­тельно уплотнять, причем уплотнения должны быть рассчитаны на высокие давления;

2) само гидроизоляционное покрытие в ряде случаев должно обладать повышенной прочностью в связи с высокими давлени­ями воды и грунта;

3) среди подземных сооружений часто встречаются уникаль­ные, со специфическим сочетанием эксплуатационных условий, которые следует рассмотреть особо.

При напорах более 10 м требуется усиление самого гидро­изоляционного покрытия. Методы такого усиления были рас­смотрены в § 4.1. Кроме того, необходимо повышение гладкости покрытия; ряд зарубежных фирм с этой целью наносят на обе стороны гидроизоляции выравнивающие штукатурные покрытия и добавочные выравнивающие слои рулонного материала (можно рубероида) для сглаживания неровностей (рис. 4.6,а). При высоте изолируемой поверхности более 4 м рекомендуется защитную кирпичную стенку отрезать от основания швом из литого асфальта, чтобы стенка прижимала гидроизоляцию (рис. 4.2,г и 4.6).

В подземных сооружениях нужно особенно тщательно уплот­нять деформационные швы и примыкания. В дополнение к при­веденным в третьей главе рекомендациям по уплотнению швов укажем, что в подземных сооружениях при значительных напо-

Рис. 4.6. Способы усиления гидроизоляции при напорах более 10 м

А — типовые гидроизоляционные покрытия при сопряжении днища и стены; б — дефор­мационный шов в сопряжении с гидроизоляционным покрытием; в — то же, при напоре свыше 20 м или при деформации в шве более 10 мм; г — усиление гидроизоляционного покрытия над стыком сборных элементов

1 — бетонная подготовка; 2 и 9 — защитные кирпичные стенки; 3 — выравнивающая шту­катурка; 4 — защитный слой рулонного материала; 5 — основное гидроизоляционное по­крытие; 6 — металлический лист толщиной 0,8—1 мм; 7 — защитная цементная штука­турка; 8 — защитная цементная стяжка; 10 — герметизирующая шпонка; 11 — армирую­щая стеклоткань на битумной клебемассе; 12 — пороизол или гернит; 13 — полоска ру­лонного материала без приклеивания к оснцранию

Гидроизоляция подземных промышленных сооружений

Pax надо усиливать гидроизоляционное покрытие над дефор­мационными швами прокладкой листа нержавеющей стали (рис. 4.6,6), а при напорах свыше 20 м или при ожидаемом ра­скрытии шва более 10 мм—даже двумя такими прокладками (рис. 4.6,в) для дублирования уплотнения.

Уплотнения швов в подземных сооружениях рекомендуется выполнять в специальных каналах и штрабах, прикрываемых временными крышками, для удобства осмотра и ремонта уплот­нений (рис. 4.7,а), располагая в них поверхностные уплотнения, дублирующие основные внутренние уплотнения. В качестве ос­новных уплотнений наиболее целесообразны профильные герме­тизирующие ленты (см. табл. 3.2). Они пригодны для уплотне­ния деформационных швов с раскрытием до 10 мм и напоре до 50 м или при раскрытии швов до 50 мм и напоре до 20 м, а при больших напорах их усиливают цементационным заполнением шва или переходят к системе асфальтовых шпонок (как в гид­росооружениях).

Все сопряжения с закладными деталями в подземных соору­жениях следует усиливать металлическими диафрагмами и фланцами (рис. 4.7,6), где гидроизоляционное покрытие должно быть зажато на ширине не менее 10 см, причем нижний фланец жестко приваривается к закладной детали, на него наклеива­ется гидроизоляционный покров и прижимается съемным флан­цем (поз. 6 на рис. 4.7). Иногда покрытие усиливают путем ар­мирования на ширине 200 мм.

В долговременных подземных сооружениях применяют, как правило, оклеечную гидроизоляцию из рулонных материалов или холодную асфальтовую гидроизоляцию, армируя ее на сты­ках и швах стеклосеткой. Накоплен обширный и положительный опыт использования этих видов гидроизоляции для подземных каналов и коллекторов, вагоноопрокидывателей и транспортных галерей ТЭС с заглублением до 20 м, насосных станций. Нужно отметить, что не всегда оклеечная гидроизоляция в подземных сооружениях работает удовлетворительно; это, как правило, объясняется производством работ вручную, большим количест­вом слоев рулонного материала и стыков покрытия.

Например, на Новгородской и Павлодарской ТЭЦ произошли значительные протечки в вагоноопрокидывателях, что вынудило ремонтировать гидроизоляцию путем устройства нового внутрен­него гидроизоляционного покрытия, работающего на отрыв. На Павлодарской ТЭЦ такая гидроизоляция была выполнена в 1975 г. из КПЦР с добавкой хлоропренового латекса МХ-30.

Рис. 4.7. Сопряжения гидроизоляции с закладными деталями

А — уплотнение деформационного шва, доступное для осмотра и ремонта; б — жесткое сопряжение с трубой; в — сопряжение с анкерами

1 — изолируемая конструкция; 2 — закладные уголки и болты; 3 — уплотняющий лист - компенсатор; 4 — гернитовая прокладка; 5 — заполнение деформационного шва; 6 — Прижимные планки или фланцы; 7 — внутреннее резиновое уплотнение

Интересно, что гидроизоляционное покрытие наносили прямо на мокрую поверхность бетона при напоре грунтовых вод до 15 м, что позволило отказаться от водопонижения при производстве работ, в связи с чем суммарная экономия благодаря примене­нию гидроизоляции из К. ПЦР составила 15 руб/м2.

Несколько сложнее обстоит дело с гидроизоляцией насосных станций, которые в некоторые периоды подвергаются сдвигаю­щим нагрузкам от давления грунта или напора воды. В этом

Гидроизоляция подземных промышленных сооружений

Рис. 4.8. Эпоксидная окрасочная гидроизоляция береговой насосной станции Кольской АЭС (1976 г.)

1 — армированная стеклосеткой эпоксидная гидроизоляция; 2 — защита бетоном

Случае при небольших горизонтальных усилиях (до 0,1 МПа) днище станции можно изолировать покрытиями из рулонных материалов или горячих литых асфальтов, но только при штраб - лении подготовки и фундаментной плиты и более надежном выполнении штукатурной гидроизоляции из хамаста или КПЦР либо окрасочной эпоксидной гидроизоляции, обладающих повы­шенной сдвигоустойчивостью, особенно при присыпке их песком. Кроме того, внутренние поверхности здания насосной станции подвергаются воздействию скоростного турбулентного потока воды и гидродинамическому давлению, что требует от покрытия повышенной прочности и высокой адгезии к бетону.

Поэтому на Белоярской и Нововоронежской АЭС насосные станции были изолированы холодной асфальтовой гидроизоля­цией, на Троицкой ГРЭС — из КПЦР. На насосной станции Троицкой ГРЭС при помощи КПЦР были оштукатурены также наружные поверхности здания для повышения их морозоустой­чивости в зоне переменных горизонтов. Несколько лет эксплуа­тации показали высокую надежность такой штукатурной гидро-" изоляции в сложных условиях [41].

Покрытия из эпоксидных смол. В последние годы для за­щиты насосных станций стали применять окрасочные покрытия из модифицированных эпоксидных смол, поскольку весьма слож­ные условия эксплуатации вполне оправдывают использование столь дорогого и дефицитного материала [24, 29, 62, 108]. При­мер конструктивного решения представлен на рис. 4.8, а свой­ства и технико-экономические характеристики эпоксидно-камен - ноугольных покрытий приведены в табл. 4.3. Как видим, такие покрытия обладают весьма высокими прочностными и деформа­ционными свойствами, благодаря чему они являются одним из наиболее надежных и долговечных способов защиты подземных сооружений.

Отметим все же, что способность эпоксидно-каменноугольных покрытий длительно сохранять эластичные свойства хуже, чем у эпоксидно-каучуковых мастик ЭКК (см. табл. 1.10), но их эла­стичность вполне достаточна для условий эксплуатации подзем­ных сооружений. Такая гидроизоляция успешно работает на бе­реговой насосной станции Кольской АЭС (рис. 4.8) и ряде на­сосных станций Каршинской оросительной системы. Особенно интересен последний объект, поскольку для него характерна вы­сокая сульфатная агрессивность грунтовых вод и значительные сдвигающие нагрузки. Первоначально предполагалось защитить здания насосных станций оклеечной и литой гидроизоляцией, недостаточная сдвигоустойчивость которых потребовала устрой­ства свайных ростверков в основании станций и мощных фунда­ментных плит; применение же сдвигоустойчивой эпоксидной гид­роизоляции позволило от всего этого отказаться и получить экономию до 118 руб/м2. Такая гидроизоляция успешно служит уже десять лет [62].

Большим преимуществом эпоксидной гидроизоляции явля­ется ее высокая прочность, благодаря чему ее можно применять без защитного ограждения, а используя покрытия с различной степенью гладкости или, наоборот, придавая им повышенную шероховатость путем посыпки незатвердевшего покрытия сухим песком, можно изменять трение грунта по нему в три-шесть раз (табл. 4.3).

Холодная асфальтовая гидроизоляция. Она является наибо­лее технико-экономически эффективным видом гидроизоляции для защиты подземных сооружений. Она успешно служит на ряде тепловых и атомных электростанций (табл. 4.4), обеспечи­вая высокий экономический эффект; например, на строительстве Белоярской АЭС вначале применялась асфальтовая литая

Технико-экономические характеристики эпоксидно-каменноугольной гидроизоляции (по В. И. Сахарову)

Характеристики

При числе слоев армирования

Нет

1

2

3

Толщина покрытия, мм

0,32/0,42 •

0,82/1,07

1,3/1,7

1,8/2,3

Общая удельная масса

Покрытия, кг/м2 . . .

0,84/1,12

1,2/1,5

1,58/2,0

2,12/2,62

Водопоглощение через

6 мес. в воде, % . .

1,02

1,05

1,08

1,12

Водонепроницаемость при

Давлении, МПа. . .

0,08

0,14

0,22

0,30

+ давление грунта

6,0 МПа, не менее

0,35

0,35

0,35

0,35

То же, при отрывающем

Напоре, не менее . .

0,06

0,10

0,16

0,20

Адгезия к бетону, МПа

0,55

0,55

0,55

0,55

Предел прочности при

Растяжении, МПа. .

8,70

50,00

77,5

112,00

Предел прочности при

Сдвиге, МПа....

3,30

2,46

2,25

2,22

Предел длительной проч­

Ности при сдвиге, МПа

1,65

0,46

0,20

0,18

Растяжимость макси­

Мальная. %.......................

14,00

4,00

3,50

3,00

Упругая деформация

0,05

При сдвиге, % ...

0,12

0,08

0,04

Максимальная деформа­

Ция при сдвиге, %

0,60

1,44

1,60

1,62

Коэффициент трения при

Р = 0,1 МПа:

По бетону....................

0,45

0,47

0,47

0,47

При напылении песка

По покрытию. .

0,56—0,67

Средний от

0,54 до 0,67

Грунта по покрытию

0,18—0.4

Средний от 0,15 до 0,36

Прн напылении песка

По покрытию. .

0,44—0,87

0,5 — в среднем до 1,0

Трещиноустойчивость, мм

0,06

0,5

2,0

2,5

Трудозатраты, чел.-дн./м2

0,084/0,071

0,106/0,109

0,13/0,14

0,158/0,185

В том числе:

Приготовление лака

0,017/0,032

0,017/0,036

0,019/0,04

0,023/0,049

И эмали....

Нанесение покрытия

На стены....

0,067/0,039

0,089/0,073

0,111/0,103

0,135/0,136

Расчетная стоимость по­

Крытия, руб/м2 . . .

2—32/4—12

3—34/5—40

4—54/6—96

5-94/8-89

В том числе:

Стоимость материа­

Лов...........................

1-93/3-74

2—86/4—91

3—95/6—32

5—19/8—07

Заработная плата

0—39/0—38

0—48/0—49

0—54/0—64

0—75/0—82

Примечание. В знаменателе приведены данные для покрытия, выполненного механизированным способом при помощи краскопультов.

Составы (% массы) холодных асфальтовых мастик на ТЭС и АЭС

Материал

Электростанции

Старобе - шевская ГРЭС (1958 г.)

Яйвииская ГРЭС (1959 г.)

Белоярская АЭС (1960 г.)

Караган­динская ГРЭС (1961 г.)

Курская

АЭС (1972 г.)

Битумная паста. .

И-1

С-1

И-1

Г-1

И-и

В том числе:

Битум БНД 40/60

50

46,7

56,3

50

52

Вода......................

38

33,7

30,7

38

34

Эмульгатор. .

12

19,6

13,0

12

14

Вид эмульгатора

Известь

Суглинок

Известь

Бенто­

Известь

I с.

I с.

Нит

II с.

Мастика хамаст. ■

ИД-15

ИЦЗ-13

ИАЦ-15

ИЦ-10

ИАЦ-15

В том числе:

Битумная паста.

85

87

85

90

85

Наполнитель. .

15

13

15

10

15

Вид наполнителя. .

Доло­

Цемент +

Цемент +

Цемент

Цемент+

Мит

+ зола

-)- асбест

4- асбест

ТЭС

7 с.

7 с.

Гидроизоляция стоимостью 7—9 руб/м2, которая в 1960 г. была заменена холодной асфальтовой гидроизоляцией стоимостью 1 руб/м2.

Наиболее широко холодная асфальтовая гидроизоляция ис­пользована на стройках Главленинградстроя, Главзапстроя и Главкиевстроя. Она успешно применена для защиты следующих сооружений:

А) сильно заглубленных эксплуатируемых помещений — на­пример, в здании киноконцертного зала «Октябрьский» (макси­мальное заглубление 11 м) в Ленинграде, в Памятном зале Мо­нумента героическим защитникам Ленинграда (12 м);

Б) канализационных и водопроводных насосных станций, а также различных подземных каналов и коллекторов, в том числе Южной канализационной насосной станции в Ленинграде (заглубление 23 м), береговой насосной станции Нововоронеж­ской АЭС (22 м), Дарницкого канализационного коллектора протяженностью 1400 м, Воронежского канализационного кол­лектора длиной 3600 м и др.;

В) вагоноопрокидывателей, топливных транспортных галерей и других сильно заглубленных производственных помещений с максимальным заглублением до 40 м, а также сухих доков (например, завода «Океан» в Николаеве, с переменным напором морской агрессивной воды до 25 м);

Г) для внутренней гидроизоляции, работающей на отрыв, ряда подземных галерей и тоннелей метрополитена (табл. 4.5) при отрывающем напоре до 20 м, а также карусельного стана

Результаты испытаний холодной асфальтовой гидроизоляции, работающей при отрывающем напоре (опыты Р. К. Ткемаладзе)

Л

Адгезия.

S

Ч

МПа

X

T - К

Н

Объект

О &

CU

С

А

И

S* Га

£™ І-" О

Напор

Га э - га

А: «

А: О а

M

Х

О 3

&3 о£

Подземная лаборатория Института физики

Земли....................................................................

1963

15

0,25

0,45

7

Кварельское винохранилище....................................

1966

12

0,28

0,52

5

Подземная Ткибульская ГЭС....................................

1969

18

0,26

0,43

2

Станция «Марджанишвили» Тбилисского метро­

Политена...............................................................

1966

15

0,25

0,47

5

Винохранилище Грузинского сельскохозяйст­

1964

0,26

0,44

Венного института................................................

8

7

Завода «Красный выборжец» (Ленинград) при отрывающем на­поре до 12 м, вагоноопрокидывателя Змиевской ГРЭС при от­рывающем напоре до 14 м и других ответственных сооружений.

Весьма интересен опыт устройства гидроизоляции одной из подземных галерей на заводе «Океан». Она прокладывалась на намывном грунте, прикрывающем основное сооружение сухого дока, который опирался на скальный массив; поэтому галерея была оперта на сваи стойки и через них —на то же скальное основание, что предотвратило неравномерные осадки дока и га­лереи. Но неизбежные осадки намывного грунта привели к не­обходимости отделения бетонной подготовки от гидроизоляци­онного покрытия во избежание его повреждения при опускании подготовки (рис. 4.9).

В табл. 4.6 даны сравнительные технико-экономические ха­рактеристики гидроизоляционных покрытий для подземных соо­ружений, рассчитанных на напор более 10 м, т. е. усиленных. Сравнение было произведено для следующих покрытий:

А) окрасочной гидроизоляции из горячей резинобитумной ма­стики БРМ-75 толщиной 3—4 мм, с защитой цементно-латексной накрывкой (10 мм);

Б) окраски эпоксидно-каменноугольной эмалью толщиной 2—2,5 мм при соотношении эпоксидной и каменноугольной смол 1:1;

В) цементной штукатурной гидроизоляции из КПЦР толщи­ной 10 мм, с добавкой до 5% латекса МХ-30, без защитного ог­раждения;

О

Д) холодной асфальтовой гидроизоляции из эмульсионной мастики БАЭМ-40Ц толщиной 15 мм, прикрываемой на горизон­тальной поверхности стяжкой из цементного раствора толщиной 25 мм, а на вертикальной поверхности — без какого-либо защит­ного ограждения;

Е) оклеечной гидроизоляции из трех слоевстеклорубероида, с защитой кирпичной стенкой вполкирпича и наклейкой на го­рячей БРМ.

Гидроизоляция подземных промышленных сооружений

Рис. 4.9. Гидроизоляция подземной части камеры сухого дока с присыпкой намывной песчаной пригрузкой (Союзпроект - верфь — 1974 г.)

/ — холодная асфальтовая гидроизоляция толщиной 15 мм; 5 —анти­адгезионная прокладка пергамином; 3 —подготовка или стяжка из цементного раствора; 4 — присыпка песком; 5 — скальное основание камеры дока; Б — железобетонная массивная конструкция; 7 — железо­бетонные сваи-стойки

Сравнение выполнено исходя из наибольшей стоимости гид­роизоляции: например, для сплошного армирования, устройства защитного ограждения, которое для холодной асфальтовой гид­роизоляции даже на горизонтальных поверхностях необяза­тельно, но при тяжелых армокаркасах основной железобетонной конструкции все же делается, и т. п.

Как видим, наиболее экономичны покрытия из эмульсионных и резинобитумных мастик, а также из КПЦР. Холодная асфаль­товая гидроизоляция рассмотрена выше, а опыт использования горячей окраски и штукатурки из КПЦР будет освещен более подробно ниже.

6 С. Н. Попчевко 161

Резинобитумная мастика БРМ-75. Окраска такой мастикой все шире применяется в строительстве подземных сооружений благодаря созданию высокомеханизированного агрегата АГКР-5 конструкции Ю. И. Самченко, что позволило механизировать приготовление и нанесение мастики с подачей ее по резиновым шлангам на расстояние до 50 м, резко снизило стоимость и тру­доемкость этой весьма надежной гидроизоляции. Она успешно служит на Ленинградской и Чернобыльской АЭС и ряде других ответственных объектов. Опыт показал, что при правильной ор­ганизации производственного процесса бригада из трех изоли­ровщиков в смену может выполнять до 1000 м2 доброкачест­венного покрытия, т. е. производительность в данном случае не ниже, чем при работах с холодными эмульсионными мастиками (см. «Промышленное строительство», 1971, № 8). Качество по­крытия можно резко улучшить, если вместо резинобитумной ис­пользовать битумно-каучуковую мастику битэп, обладающую по­Вышенной растяжимостью и морозостойкостью.

Окрасочная гидроизоляция из битэпа была удачно осуществ­лена на Северной канализационной станции Ленинграда, за­глубленной более чем на 22 м, и на ряде других объектов, где благодаря ее высокой эластичности отказались от армирования покрытия дефицитными стеклосетками.

К недостаткам полимербитумной окрасочной гидроизоляции следует отнести ее способность деформироваться при постоянно действующих нагрузках, в связи с чем ее приходится защищать на горизонтальных поверхностях стяжкой, а на вертикальных — штукатуркой из цементного раствора. Исследованиями Донец­кого Промстройниипроекта установі»ено, что полимербитумное покрытие может быть достаточно надежно защищено набрызгом цементно-латексной суспензии [112].

Асфальтовая штукатурная гидроизоляция. Такая изоляция из горячих асфальтовых растворов и мастик специальных составов с повышенной тепло - и сдвигоустойчивостью, содержащих до­бавки коротковолокнистого асбета и полимеров [16], отличается повышенной прочностью при статических и динамических на­Грузках, высокой химической и эрозионной стойкостью. К сожа­лению, выполняется это покрытие путем набрызга горячего (180° С) асфальта с помощью ручного асфальтомета ВНИИГ-5 при давлении сжатого воздуха 0,5—0,6 МПа, что усложняет ра­боту, увеличивает трудоемкость (табл. 4.6) и резко ограничи­вает применение этой гидроизоляции.

Горячая асфальтовая штукатурка используется для защиты внешних поверхностей кессонов и опускных колодцев, которые при опускании подвергаются значительному воздействию грунта. Наглядным примером является гидроизоляция уникального опускного колодца диаметром свыше 40 м на канализационной станции в Ленинграде. Внешняя его поверхность была покрыта штукатурной гидроизоляцией из асфальтового раствора следую­щего состава: 24% строительного битума БН 70/30, 6% корот - коволокнистого асбеста, 30% минерального порошка и 40% среднезернистого песка. Гидроизоляция наносилась тремя наме­тами толщиной по 5 мм асфальтометом ВНИИГ-5. Она оказа­лась высоконадежной, выдержав интенсивные воздействия при опускании колодца на глубину 21 м в моренных грунтах, засо­ренных булыжниками. Лишь в одном месте нож колодца на­ткнулся на очень крупный валун диаметром около 3 м, который пришлось расколоть, причем расколотый камень процарапал по­лосу 1X1,5 м в гидроизоляционном покрытии; в этом месте наб­людались небольшие течи. Аналогичный колодец успешно служит в г. Караганде свыше 20 лет в условиях сильно мине­рализованных грунтовых вод, содержащих свыше 30 000 мг/л сульфатов.

Следует подчеркнуть, что горячие асфальтовые штукатурки широко используются за рубежом. Так, в США свыше 75% всех трубопроводов изолировано горячими битумными и каменно­угольными покрытиями, причем 85% всех труб изолируют на за­водах мастикой «битумастик» и раствором «сомастик»; послед­ний состоит из 12% строительного битума, 1% асбеста, 24% минерального наполнителя и 63% песка. Для защитных покры­тий трубопроводов все шире применяется липкая лента «поли - кен» из полиэтиленовой стабилизированной пленки с полиизо - бутиленовой клебемассой. Такая замена вызвана меньшей трудоемкостью изолировочных работ. В целом асфальтовые по­крытия долговечны; например, покрытие каменноугольной эмалью через 40 лет эксплуатации имеет водопоглощение всего 0,3% и УОЭС=Ю" Ом-см, т. е. отличается весьма высокими гидроизоляционными свойствами.

В Советском Союзе при гидроизоляции подземных сооруже­ний асфальтовая штукатурная гидроизоляция также все чаще заменяется эпоксидной окрасочной гидроизоляцией, а при за­щите трубопроводов — липкими лентами (см. табл. 1.20). Однако высокая прочность асфальтовых штукатурок в со­четании с дешевизной и недефицитностью исходных ком­понентов не позволяет пока полностью заменить их новыми полимерами.

Высокая надежность асфальтовой штукатурной гидроизоля­ции была подтверждена при прокладке трубопроводов способом продавливания. На Ленинградском металлическом заводе под построенным корпусом были проложены путем продавливания три нитки трубопроводов длиной по 70 м каждая. Из испытан­ных при этом различных типов покрытий асфальтовое покрытие из мастики, состоящей из 37% строительного битума, 58% ми­нерального порошка и 5% коротковолокнистого асбеста, пока­зало наивысшую эрозионную стойкость, выдержав продавлива - ние в замусоренном песчаном грунте без каких-либо повреж­дений.

Успешен опыт применения асфальтовой штукатурки и для защиты металлического шпунта, но она неприемлема при за­бивке шпунта зимой или для защиты его в надводной зоне. Дело в том, что при низких температурах под действием ударов асфальт отслаивается от металла из-за большой разности дина­мических модулей упругости и нарушения адгезии. Опытные и производственные работы на побережье Баренцева и Белого мо­рей свидетельствуют о том, что наиболее надежна защита шпунта эпоксидной модифицированной эмалью ЭКК-ЮО: такие покрытия несколько повреждались только в замках шпун­тин [41].

Для подземных сооружений рекомендуются, как правило, хо­лодная асфальтовая штукатурная и горячая резинобитумная или полимербитумная гидроизоляция (см. табл. 4.6), ибо они обла­дают существенными технико-экономическими преимуществами перед оклеечной гидроизоляцией: стоимость их ниже в три-че - тыре раза, а трудоемкость — в четыре-пять раз. Оклеечная гид­роизоляция допустима лишь для защиты нетрещиноустойчивых конструкций (см. § 1.2).

В подземных сооружениях при интенсивных сдвигающих и других механических воздействиях на гидроизоляционное покры­тие следует применять цементную штукатурную гидроизоляцию из КПЦР или армированную эпоксидно-каменноугольную гид­роизоляцию (см. табл. 4.6), требующую особого обоснования.

Особые случаи гидроизоляции. Они представляют значи­тельный интерес, ибо осуществляются в наиболее сложных экс­плуатационных или строительных условиях. Поэтому мы остановимся более подробно на самых характерных при­мерах.

Гидроизоляция сухих доков сама по себе доста­точно сложна, поскольку они подвергаются переменному напору воды, воздействию переменных температур с очень быстрыми перепадами в периоды наполнения или опорожнения дока, хими­ческой агрессии морской воды и динамическим нагрузкам в пе­риод строительства или при спуске судна. Все это потребовало особенно тщательного рассмотрения вопросов гидроизоляции доков.

Уже при строительстве сухих доков в Мурманске П. Д. Гле­бов предложил для их защиты литую гидроизоляцию из асфаль­товой мастики, заливаемой в горячем состоянии за деревянную опалубку из сосновых брусьев. Такая гидроизоляция служит бо­лее 45 лет без ремонта — лишь в отдельных местах были за­менены подгнившие брусья [39]. Ее осуществляли с внутренней поверхности камеры дока, благодаря чему она служила одно­временно и теплоизоляцией бетона его стенок, защитив недоста­точно морозостойкий литой бетон от размораживания. В осно­вании дока гидроизоляция была выполнена из пластичного пес­чаного асфальта следующего состава: 10—12% битума БНД 40/60, 26—27% портландцемента, 61—62% среднезернистого песка.

Стенки доков со стороны грунтовой засыпки были изолиро­ваны окраской горячей асфальтовой мастикой из 35—40% би­тума БНД 40/60, 5—10% коротковолокнистого асбеста и 55— 65% среднезернистого песка, а для гидроизоляции междоковой насосной станции впервые в мире был применен штукатурный асфальт из 20% битума БНД 40/60,5% асбеста, 30% портланд­цемента и 45% песка. Следует отметить особенно высокую на­дежность асфальтовой гидроизоляции, так как грунтовые воды отличаются здесь интенсивной углекислой и общекислотной аг­рессивностью с рН до 1,2. Данный пример убедительно подтвер­ждает надежность и долговечность такой гидроизоляции.

Известен пример еще более долговременной гидроизоляции на судоремонтном доке в Кронштадте — литая гидроизоляция из природного ганноверского асфальта с защитой каменной клад­кой и дубовыми брусьями. При ее осуществлении в 1874— 1878 гг. был учтен опыт гидроизоляции подземных частей зда­ний Зимнего дворца и Публичной библиотеки, изолированных в 1864—1868 гг. тем же асфальтом. Все эти покрытия эксплуа­тируются без ремонта свыше 100 лет и свидетельствуют об уди­вительной долговечности литых асфальтов.

Данный опыт был также использован для гидроизоляции в 1937—1939 гг. сухих доков в Комсомольске-на-Амуре. Вслед­ствие очень суровых климатических условий района (минимум зимних температур до —55° С) здесь были применены впер­вые в Советском Союзе резинобитумные мастики, а на нетрещиноустойчивых участках — асфальтовые армированные маты [39].

Литая гидроизоляция отличается еще одним достоинством — ее можно выполнять в любых погодных условиях при низких температурах и на замороженной поверхности бетона, что очень важно для строительства объектов на Крайнем Севере и Даль­нем Востоке.

Одно из конструктивных решений защиты сухого дока литой асфальтовой гидроизоляцией приведено на рис. 4.10. Уже накоп­лен значительный положительный опыт применения холодной асфальтовой гидроизоляции на доках (рис. 4.9), однако при устройстве этих покрытий зимой возникают большие трудности, как правило, снижается их адгезия к стенам, что вынуждает от­таивать и очищать бетон, осуществлять покрытия в тепляках; поэтому для особо ответственных сооружений в северных райо­нах целесообразна литая гидроизоляция.

На рис. 4.10 (узел А) в качестве примера представлена кон­струкция гидроизоляции на горизонтальных и слабонаклонных участках, где возможны просадки грунтовой засыпки, с защитой заанкеренной бетонной армированной подготовкой, обеспечива­ющей целостность гидроизоляции при просадке грунта. Такое

Рис. 4.10. Литая асфальтовая гидроизоляция сухого дока в районе с суро­выми климатическими условиями

/ — пластичный гидротехнический асфальтобетон; 2 — заливка литым асфальтом; 3 — за­щитная кирпичная стенка; 4 — армированная бетонная подготовка, зааикеренная за ос­новную конструкцию подпорной стенки; 5 — уплотнение деформационного шва профиль­ной резиновой лентой (внутри камеры дока); 6 — уплотнение деформационного шва ас­фальтовой шпонкой, заполненной резинобитумной мастикой БРМ и бетонной плитой (со стороны грунта)

Решение усложняет конструкцию гидроизоляции, но зато гаран­тирует надежность покрытия.

Гидроизоляция нефтехранилищ также относится к сложным типам гидроизоляции, так как от нее требуется неф- тенепроницаемость и нефтестойкость покрытий, высокая тепло­стойкость (мазут подогревают до 90° С), а иногда и высокая трещиноустойчивость. Различные асфальтовые и полимербитум - ные покрытия в данном случае непригодны из-за их недоста-

Гидроизоляция подземных промышленных сооружений

V', . * • І "У V • ■ >

Рис. 4.11. Схема гидроизоляции мазутохранилища емкостью 10 000 т на Архангельской ТЭЦ (выполнена Севэнергостроем в 1970 г.) о —схема мазутохранилища; б — схема гидроизоляции резервуара; в — схема уплотнения шва между сборными элементами

( — монолитный железобетон; 2—сборные железобетонные элементы; 3 — на­мывная песчаная подушка вместо торфа; 4 — оставшиеся прослойки торфа; 5 — цементная штукатурка с окраской жидким стеклом; 6 — эпоксидно-каучу­ковый армоэластик ЭКК-ЮО; 7 — омоиоличиванне шва гидротехническим ба­тоном марок 300 и B-8

Точной нефтестойкости; в связи с этим, как правило, применяют цементный торкрет, а в последние годы — стеклоцементную гид­роизоляцию [22] и покрытия из КЦР [27], отличающиеся повы­шенной надежностью.

Однако цементная штукатурная гидроизоляция нетрещино- устойчива — при образовании трещин шире 0,1 мм она расстраи­вается; поэтому для хранения нефтепродуктов используют ме­таллические резервуары или сложные сооружения из предвари­тельно-напряженного железобетона, что приводит к удорожанию конструкций и перерасходу металла.

Весьма перспективна эпоксидная окрасочная гидроизоляция, эффективность которой доказана на строительстве четырех

Составы (в частях массы) эпоксидных композиции для гидроизоляции мазутохранилищ иа Архангельской ТЭЦ (по В. Л. Волковой)

Материал

1 Грунтов-

Г. _

Пропит­ка

Краска

Шпак­левка

Эпоксидная смола ЭД-20...............................................

100

100

100

100

Карбоксилатный каучук СКН-10А............................

10

100

50

Растворитель (толуол, ацетон) ..................................

50

100

50

10

Отвердитель (ПЭПА, АФ-2) .......................................

10

10

10

10

Наполнитель (алюминиевая пудра ПАК-3) . . .

10—15

» (портландцемент) ...........................................

200

Мазутохранилищ Архангельской ТЭЦ емкостью до 10 ООО т каж­дое. Эти крупные резервуары размером 42X42X6 м возводились на заторфованных грунтах; слой торфа толщиной 3—3,5 м был удален и заменен регулированной песчаной подушкой (рис. 4.11, а), на которой располагалось днище из монолитного железобетона, а стены, колонны и перекрытие резервуара были выполнены из сборных элементов. Несмотря на особые меры по омоноличиванию сборных элементов стен с сопряжением арма­туры стыком Передерия и заполнением высокопрочным безуса­дочным бетоном (рис. 4.11, в), при первых гидравлических ис­пытаниях были обнаружены недопустимые утечки.

В 1969 г. вся внутренняя поверхность первого резервуара была оштукатурена цементным раствором с уплотняющими до­бавками и окрашена жидким стеклом, однако уже в 1970 г. гидравлические испытания вновь дали неудовлетворительные ре­зультаты. Тщательные исследования показали, что в швах обра­зовались трещины 0,3—0,4 мм из-за неравномерных осадок ре­зервуара на 80—150 мм вследствие заторфованности песчаной намывной подушки и наличия линз торфа на глубине до 8 м (рис. 4.11, а); поэтому осадки будут длительными.

По предложению ВНИИГа в 1972 г. Для гидроизоляции ма- зутохранилища была применена эпоксидная окрасочная иокле­ечная гидроизоляция («Энергетическое строительство», 1974, № 4) из эпоксидно-каучуковых лаков и красок (табл. 4.7). Швы между сборными железобетонными конструкциями (рис. 4.11, бив) оклеивались эпоксидно-каучуковым армоэластиком, ко­торый для повышения деформативной способности наклеи­вался только по краям (поз. 6 на рис. 4.11, в). Таким же спо­собом был уплотнен стык стен с монолитным днищем.

Уже первое наполнение резервуара показало высокую эф­фективность гидроизоляции, что позволило своевременно ввести ТЭЦ в эксплуатацию, однако со временем были вновь обнару­
жены отдельные протечки из-за недостаточно плотной наклейки армоэластика на запачканные мазутом стены. В дальнейшем на втором резервуаре была сделана металлическая монтируемая гидроизоляция, на что было израсходовано около 50 т стального листа, однако из-за продолжающихся осадок она скоро вышла из строя и была отремонтирована оклейкой эпоксидным армо - эластиком.

Поэтому на третьем и четвертом резервуарах была приме­нена эпоксидная окрасочная гидроизоляция, выполняемая сле­дующим образом: поверхность стен и днища тщательно очищали и сушили, а затем грунтовали эпоксидно-каучуковым лаком (табл. 4.7); все раковины и неровности шпаклевали эпоксидной шпаклевкой; все швы оклеивали эпоксидным армоэластиком из стеклоткани Т-10, пропитанной эпоксидно-каучуковой компози­цией ЭКК-ЮО, а потом окрашивали эпоксидной краской ЭКК-50. В среднем такая гидроизоляция стоила 8—9 руб/м2, а металли­ческая— 26 руб/м2, т. е. в три раза ниже, причем трудозатраты были уменьшены в 5,6 раза.

Освидетельствование мазутохранилища в 1974 г. показало, что протечек мазута из резервуаров, изолированных эпоксид­ными мастиками, нет, но армоэластик стал чрезмерно жестким из-за того, что мазут постоянно подогревался до 90° С; поэтому, учитывая термостарение, армоэластики надо выполнять из более эластичной композиции, например ЭКК-200 («Энергетическое строительство», 1974, № 4). В резервуаре же с металлоизоляцией наблюдаются постоянные протечки; это наглядно демонстрирует преимущества эпоксидной гидроизоляции перед металлической и позволяет рекомендовать ее как наиболее надежную для защиты нефтехранилищ из сборных железобетонных элементов.

Гидроизоляция подземных каналов и трубо­проводов неоднократно освещалась выше, однако остано­вимся на данном вопросе еще раз в связи с появлением новых материалов, которые зачастую применяют без должной про­верки, например нетрещиноустойчивые и быстро стареющие битумно-кукерсольные эмали БЛК, неводоустойчивые битумно- латексные композиции типа ЭГИК, фенолоформальдегидные, полиацетатные и кремнийорганические недостаточно водоус­тойчивые покрытия. Поэтому на долговременных сооружениях можно осуществлять лишь те покрытия, которые успешно вы­держали долговременные испытания:

Фторлоновые СП-ФЛ-12 на основе сополимера Ф-32; эпоксидно-каменноугольные в сочетании с фторлоновой эмалью Ф-42Л;

Поливинилхлоридное ХС-ОЮ + ХВ-785 (ХСЭ-23)+

+ ХВ-784 (ХСЛ); эпоксидно-битумное + полиамидная смола Л-19 (отверди - тель);

Лаки и краски на основе полиуретанового лака УР-5112.

Перечисленные покрытия выдерживают длительное воздейст­вие горячей воды при 50—70° С и 5%-ного раствора серной кис­лоты, что свидетельствует об их повышенной надежности («Ла­кокрасочные материалы», 1978, № 3), и стоят несколько ниже обычных модифицированных эпоксидных лаков и эмалей (3— 3,5 руб/кг). Поэтому такие краски можно рекомендовать для устройства уплотнений из армоэластиков, различных сопряже­ний, а также для армированных гидроизоляционных покрытий, ибо они хорошо сочетаются с разными стеклотканями и сетками.

ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ И ГРАЖДАНСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Материалы ТМ Baugut для гидроизоляции – просто и надежно

Современные материалы существенно облегчают строительные работы и сокращают сроки их выполнения. Высококачественные стройматериалы, по утверждениям экспертов и застройщиков, производит ТМ Baugut.

Инъекционная и монтируемая гидроизоляция

Данные виды гидроизоляции наиболее сложны и много­дельны; они применяются только при ремонте уникальных соо­ружений, когда должны быть соблюдены особые конструктив­ные или эксплуатационные требования. Инъекционная гидроизоляция. Такой вид изоляции пред­ставляет собой …

Уппотнения деформационных швов массивных сооружений

Деформационными швами называются постоянно действую­щие элементы бетонных и железобетонных сооружений, обеспе­чивающие свободу деформации их отдельных секций при не­равномерной осадке основания, изменении температуры, усадке бетона в период твердения или при изменении …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.