Классификация и качественная характеристика материалов для гидроизоляции

В современной строительной практике используются разнообразные материалы для гидроизоляции с отличающимися техническими и эксплуатационными характеристиками.

Ассортимент гидроизоляционных материалов весьма разнообразен. Они отличающиеся назначением, технологией применения, химическим составом, свойствами, качеством. В каждом случае выбор типа изоляции зависит от цели (изоляция фундаментов, полов, кровель и т.д.), возможности использования той или иной технологии, объема работ и бюджета строительства.

Современные гидроизоляционные материалы обладают высокими эксплуатационными характеристиками, универсальностью и долговечностью. Их главная особенность – водостойкость – обусловлена наличием в составе органических вяжущих веществ, которые позволяют гидроизоляционным материалам сопротивляться агрессивному действию солей, кислот и щелочей.

Вяжущие вещества (битумы, дегти, синтетические смолы (полимеры) гидрофобны и водонепроницаемы, так как практически не содержат пор. При повышении температуры они размягчаются, а при понижении –становятся более твердыми и хрупкими. Обладают универсальной клеящей способностью, что позволяет наносить их на любые поверхности.

Среди известных новинок можно выделить гидрофобизаторы, битумно-полимерные мастики, жидкую резину, напыляемое пробковое покрытие и др.

Типы гидроизоляции

Существует множество типов гидроизоляции, различающихся по назначению, способу нанесения и материалу. При выборе типа гидроизоляции отдают предпочтение таким покрытиям, которые, при равной надёжности и стоимости, позволяют комплексно механизировать гидроизоляционные работы, ликвидировать их сезонность.

Гидроизоляционные материалы классифицируют:

По назначению

Различается антифильтрационная и антикоррозионная гидроизоляция.

Антифильтрационная гидроизоляция применяется для защиты от проникновения воды в подземные и подводные сооружения (подвалы и заглубленные помещения зданий, транспортные тоннели, шахты, опускные колодцы и кессоны), через подпорные гидротехнические сооружения (плотины, их экраны, понуры, диафрагмы), а также для защиты от утечки эксплуатационно-технических или сбросных вод (каналы, туннели и др. водоводы, бассейны, отстойники, резервуары и др.). Антикоррозионная гидроизоляция предназначена для защиты материала сооружений от химически агрессивных жидкостей и вод (минерализованные грунтовые воды, морская вода, сточные воды промышленных предприятий), от агрессивного воздействия атмосферы (надземные металлические конструкции, гидротехнические сооружения в зоне переменного уровня воды) и от электрокоррозии, вызываемой блуждающими токами (опоры линий электропередач, трубопроводы и др. подземные металлические конструкции).

По виду основного материала различают антикоррозийную гидроизоляцию асфальтовую, минеральную, пластмассовую и металлическую.

По способу нанесения и условиям эксплуатации:

• окрасочные (силикатные и цементные краски, битумные и битумно-полимерные эмульсии, лаки и эмали);
• обмазочные (битумные, дегтевые и полимерные мастики);
• уплотняющие (бетоны и растворы на минеральных вяжущих и органических связующих);
• штукатурные (коллоидный цементный клей, цементно-песчаные растворы с уплотняющими добавками, растворы на расширяющихся цементах, асфальтовые растворы);
• оклеечные (рулонные, пленочные и листовые материалы);
• пропиточные (битумы, дегти, полимеры);
• инъекционные (те же, что и пропиточные, только наносятся под давлением);
• засыпные (гидрофобные порошки, глина);

Окрасочная гидроизоляция выполняется в виде тонкого многослойного покрытия, обычно из битумных и полимерных лаков и красок, для противокапиллярной и антикоррозионной защиты железобетонных и металлических конструкций. Наиболее надёжны горячие битумно-полимерные и холодные эпоксидно-каучуковые покрытия. Всё большее применение получают новые полимерные материалы холодного отверждения. Штукатурная гидроизоляция (горячая и холодная) представляет собой многослойное (до 2 см) покрытие; наиболее распространены для железобетонных сооружений: цементный торкрет, холодные и горячие асфальтовые штукатурные растворы и мастики, не требующие защитного ограждения и позволяющие механизировать процесс их нанесения. Расширяется применение полимербетонных и полимерцементных покрытий, коллоидного цементного раствора. Оклеечная гидроизоляция производится наклейкой рулонных материалов в виде многослойного покрытия с обязательной защитой поверхностными стяжками и стенками. Несмотря на большое распространение, оклеечная гидроизоляция в ряде случаев заменяется окрасочной и штукатурной гидроизоляцией. Отличается повышенной трещиностойкостью; совершенствование её идёт по пути применения полимерных плёнок, стеклопластиков. Литая гидроизоляция – наиболее надёжный вид гидроизоляции; выполняется, как правило, из горячих асфальтовых мастик и растворов разливкой их по горизонтальному основанию (в 2-3 слоя общей толщиной 20-25 мм) и заливкой за стенку или опалубку на стенах (толщиной 30-50 мм); вследствие сложности и дороговизны выполняется в особо ответственных случаях. Развитие её идёт по пути применения асфальтокерамзитобетона, битумоперлита, пеноэпоксидов и др. пенопластов. Засыпная гидроизоляция устраивается засыпкой сыпучих гидроизоляционных материалов в водонепроницаемые слои и полости, например, огражденные опалубкой. Аналогична по конструкции и назначению литой гидроизоляции, но имеет большую толщину (до 50 см) и комплексное теплогидроизоляционное назначение (гидрофобные пески и порошки, асфальтоизол) при небольшой водонепроницаемости. Пропиточная гидроизоляция выполняется пропиткой строительных изделий из пористых материалов (бетонные плиты и блоки, асбестоцементные листы и трубы, блоки из известняка и туфа) в органическом вяжущем (битум, каменноугольный пек, петролатум, полимерные лаки). Пропиточная гидроизоляция наиболее надёжна для сборных элементов, подвергающихся интенсивным механическим воздействиям (сваи, трубы, тюбинги, фундаментные блоки). Инъекционная гидроизоляция осуществляется нагнетанием вяжущего материала в швы и трещины строительных конструкций или в примыкающий к ним грунт методами, аналогичными устройству противофильтрационных завес; используется, как правило, при ремонте гидроизоляции. Для её устройства всё шире применяются новые полимеры (карбамидные, фурановые смолы, геополимеры). Монтируемая гидроизоляция выполняется из специально изготовленных элементов (металлические и пластмассовые листы, профильные ленты), прикрепляемых к основному сооружению монтажными связями. Наиболее распространённый конструктивный вид гидроизоляции — поверхностные покрытия в сочетании с уплотнением деформационных или конструктивных швов и устройством сопряжений, обеспечивающих непрерывность всего напорного фронта сооружения. Проникающая гидроизоляция: сухие смеси, состоящие из цемента, кварцевого песка определённого химического и гранулометрического состава химически активных добавок. Смесь разводят с водой и наносят на стены при помощи кисти, валика или распылителя высокого давления.

Растворенные в воде ионы химически активной добавки проникают по микропорам во внутреннюю структуру бетона, кристаллизуются, образуя надёжную преграду на пути воды. Полимерные добавки расширяются и надежно закрывают поры. Мелкодисперсный цемент схватывается и запечатывает все трещины и микроотверстия, делая поверхность практически водонепроницаемой, и жидкая проникающая гидроизоляция становится частью бетонной конструкции, намного увеличивая срок эксплуатации всего строения.

Существуют различные проникающие составы: жидкие грунтовки (пропитки) и затворяемые обмазочные сухие смеси на цементно-полимерной основе с введением в их состав специальных добавок. Они наносятся на поверхность или нагнетаются в трещины и пустоты под давлением.

Напыляемая гидроизоляция применяется для защиты от проникновения воды кровли, фундаментов, водоемов, подвалов и подземных помещений. Напыляемая гидроизоляция является двухкомпонентной системой гидроизоляции, состоящей из базисного элемента и катализатора отверждения. Покрытие наносится на обрабатываемую поверхность методом холодного распыления, после застывания образует прочную мембрану.

Напыляемая гидроизоляция обладает высокой адгезией к любому основанию (сталь, бетон, рубероид), вне зависимости от его рельефа, не содержит швов, не огнеопасна, не имеет запаха, обладает длительным сроком службы.

По механизму действия все поверхностные материалы делятся на:

проникающие;

покрывающие.

Наиболее распространены материалы:

• на битумной основе;
• на базе полимеров;
• на минеральном вяжущем компоненте;
• на основе неорганического и полимерного компонентов.

По физическому состоянию: жидкие; пластично-вязкие; твердые и упруговязкие.

По виду материалов:

• мастики;
• жидкости, в том числе эмульсии;
• готовые к употреблению смеси;
• пленки и мембраны;
• рулонные.

По виду вяжущего вещества: битумные; дегтевые; битумно-полимерные; полимерные; резино-битумные; минеральные.

Битумные мастики

До конца XIX века строителям были известны только сланцевые битумы. Технологии нефтепереработки позволили наладить производство доступных битумных материалов. Нефтяные битумы абсолютно влагонепроницаемы. Из них изготавливают разжиженные составы: мастики и праймеры, наносимые кистью, валиком или пневмораспылителем.

Битумная мастика обладает хорошей адгезией не только к металлам и битумным материалам, но и к бетону, асбоцементу, шиферу, кирпичу, дереву. При использовании мастики не требуется идеально высушивать поверхность, что позволяет использовать мастику для защиты от воды строительных конструкции различного назначения (фундаментов, бетонных блоков, кирпичных труб, резервуаров различного назначения и т. д.)

Мастика увеличивает срок службы обработанных конструкции, образуя стойкое покрытие, защищающее поверхность от неблагоприятного воздействия воды и агрессивных сред. Мастики применяются в качестве клеевого состава для приклеивания рулонных гидроизоляционных материалов на плоские кровли, подземные части зданий, стяжки полов.

Значительно улучшить свойства битума, повысить стойкость к внешним воздействиям и срок службы мастик позволяют модифицирующие полимерные добавки. Битумные составы, содержащие полимерные компоненты и разжиженные органическими растворителями, намного дольше обычных сохраняют эластичность.

Рулонные материалы на битумной основе

Многокомпонентный материал, битумная масса наносится на армирующую основу. В состав могут входить модифицирующие добавки и наполнители. Наполнители в небольшом количестве применяют для увеличения толщины полотна. Это измельченные до состояния муки минералы: андезит, мел, шпаты, доломит.

Толь и рубероид – наиболее дешевые рулонные материалы, производятся путем пропитки бумаги и картона битумом без модификаторов. Оклейкой рубероидом выполняют гидроизоляцию фундаментов, полов, кровель. Выпускаются специальные разновидности для кровельных работ с защитной посыпкой из каменной крошки. Срок службы таких покрытий, если они не защищены от атмосферных воздействий, невысок. Уже через пять лет рулонные материалы на основе чистого битума теряют эластичность и разрушаются.

Битумно-полимерные рулонные гидроизоляционные материалы за счет модификации битума сложными полимерными составляющими служат гораздо дольше – до четверти века. Основой для них служат стеклянные и полимерные холсты, сетки. Толщина может достигать 4 мм. Выпускается множество разновидностей для различных видов работ, в том числе с цветной защитной каменной посыпкой для верхних слоев кровли. На горизонтальную поверхность полов рулонную гидроизоляцию можно приклеить на холодную мастику.

Фундаменты и кровли оклеиваются горячим способом. Современные наплавляемые материалы имеют изображения-индикаторы, по которым можно определить необходимую степень нагрева при оклейке. Перегрева допускать нельзя, иначе полимерные модификаторы выгорят и характеристики опустятся до уровня рубероида. При устройстве наплавляемой битумно-полимерной изоляции очень важно соблюдать правильный температурный режим.

Применяют также монтаж твердых листовых водонепроницаемых материалов (металлы, пластики, стеклопластики, обработанные асбестоцементные листы) с герметизацией швов битумными и полимерными мастиками и лентами. В строительстве гидротехнических сооружений используются специальные полимерно-солевые добавки для бетона, значительно снижающие его водопоглощение.

Некоторые технологии просты (обмазочная цементная изоляция) и могут быть выполнены самостоятельно. Другие (наплавляемая битумно-полимерная изоляция) требуют наличия профессиональных навыков и недешевых инструментов.