Гидроизоляционные работы

Работы, связанные с устройством защиты конструкций различных сооружений от воздействия на них грунтовых вод и созданием водонепроницаемости, называют гидроизоляционными.

Гидроизоляционный слой, как правило, делают с напорной стороны. Резервуары, построенные в условиях грунтовых вод, будут иметь напор изнутри при его заполнении и снаружи при его опорожнении. В этих случаях гидроизоляционное покрытие делают с обеих сторон стен резервуара.

В зависимости от вида, назначения и условий эксплуатации сооружений применяют различные по своей конструкции гидроизоляции: окрасочную, оклеечную, штукатурную цементно-песчаную, литую асфальтовую, штукатурно-асфальтовую, металлическую, картановую. В настоящее время для гидроизоляционных целей широко применяют различные материалы на основе синтетических смол и пластических масс, которые значительно долговечнее и надежнее. Вид и конструкция гидроизоляционного покрытия назначаются проектом, а составы изоляционных смесей устанавливает лаборатория.

В течение всего времени производства гидроизоляционных работ изолируемые поверхности необходимо предохранять от воздействия на них грунтовых вод.

Окрасочная и оклеенная гидроизоляция. Окрасочную гидроизоляцию выполняют путем нанесения на поверхность горячих мастик, приготовленных из соответствующих вяжущих материалов и наполнителей. В качестве вяжущего применяют сплавы из битумов разных марок и пеки, а в качестве наполнителя - асбест VI или VII сорта в количестве не менее 10% по массе. По консистенции горячая мастика должна быть удобонаносимой на поверхность фибровыми щетками. В качестве вяжущего могут быть также различные составы смол.

Температура размягчения вяжущего должна быть на 20-25° выше максимально возможной температуры изолируемой поверхности или окружающей среды и во всяком случае не ниже 40^оС.

Поверхность под окрасочную изоляцию очищают от пыли и грязи, выравнивают и покрывают холодной грунтовкой. На свежеуложенный раствор цементных штукатурок (стяжек) наносят грунтовку, приготовленную на медленно улетучивающемся растворителе (лигроине, керосине и др.), а уже затвердевшие штукатурные и бетонные поверхности покрывают грунтовкой, приготовленной на быстро улетучивающемся растворителе (бензин и др.).

Горячую мастику наносят по высушенной грунтовке не менее чем в два слоя по 0,5-2,0 мм каждый в соответствии с проектом. Каждый последующий слой мастики наносят после остывания предыдущего. Разогрев мастики в котлах, подачу ее на рабочее место и нанесение на поверхность выполняют с помощью соответствующих механизмов.

Окрасочную гидроизоляцию применяют для защиты фундаментов и стен сооружений от капиллярной влаги и от действия грунтовой воды с незначительным напором (до 2 м). При большем напоре воды конструкции оклеивают гнилостойкими рулонными материалами: гидроизолом, изолом, бризолом, стеклотканью и рубероидом с негниющей основой.

Количество слоев оклеечной гидроизоляции устанавливается проектом от 2 до 5 в зависимости от напора воды. Основанием для оклеечного гидроизоляционного ковра могут быть бетонные поверхности, цементнопесчаные штукатурки (стяжки) из раствора марки не ниже 50, монолитные асфальтовые стяжки из литого или жесткого асфальта.

Изолируемые поверхности необходимо предварительно выровнять, а прямые и острые углы между смежными изолируемыми поверхностями притупить или закруглить.

Во всех углах и на перегибах гидроизоляцию усиливают наклейкой дополнительного слоя рулонного материала или листа кровельной стали под последний слой покрытия с тщательным обжатием листа по месту. Особенно тщательно следует выполнять работы в местах закладных металлических частей и деформационных швов. Верхний слой оклеечной гидроизоляции покрывают сплошным слоем горячей мастики и посыпают горячим сухим песком, прикатываемым на горизонтальных поверхностях катком.

Для предохранения гидроизоляционного покрытия от механических повреждений в процессе строительства и при эксплуатации сооружений необходимо устраивать защитные конструкции гидроизоляционного покрытия. На горизонтальных поверхностях устраивают цементные стяжки толщиной 3-5 см, а вертикальные поверхности защищают кирпичными стенками толщиной в полкирпича или покрывают их асбестоцементными листами толщиной 8-10 мм, приклеивая их битумной мастикой.

Штукатурная цементно-песчаная гидроизоляция. Штукатурную цементно-песчаную гидроизоляцию применяют только для покрытия поверхностей жестких конструкций, не подвергающихся вибрации во время их эксплуатации. Изоляционный слой во избежание появления в нем трещин наносят только после полной осадки сооружения. Цементно-песчаную гидроизоляцию выполняют из растворов состава от 1:1 до 1:2 на портландцементе марки не ниже 400, на водонепроницаемом расширяющемся или безусадочном цементе и на портландцементе с уплотняющими добавками, например, с алюминатом натрия.

При больших объемах работ цементно-песчаный слой наносят на поверхность, как правило, способом торкретирования. Установка для торкретирования показана на рис. 4.17.

Сухую смесь цемента с высушенным песком засыпают через загрузочную воронку 8 при открытом конусном клапане 12 в шлюзовую камеру 9 цемент-пушки. После загрузки камеры закрывают клапан, и камера соединяется с магистралью 5 сжатого воздуха, непрерывно подаваемого компрессором в рабочую камеру 10. Давление в камерах 9 и 10 выравнивается, после чего открывается нижний конусный клапан 12, и смесь из шлюзовой камеры пересыпается в рабочую камеру. Из камеры 10 смесь, пройдя дозатор 11, выдувается сжатым воздухом в материальный шланг б и гонится по нему к торкретному соплу под давлением воздуха 0,15-0,5 МПа (в зависимости от расстояния подачи смеси). По другому шлангу 7 к соплу подается вода под давлением, превышающим на 0,05-0,15 МПа давление в цемент-пушке. В смесительной камере 13 сопла сухая смесь смешивается с водой и с большой скоростью (120-140 м/с) выбрасывается из сопла на поверхность, образуя на ней очень плотный слой цементной штукатурки.

Изолируемую бетонную поверхность предварительно очищают, а в случае недостаточной ее шероховатости насекают или обрабатывают пескоструйным аппаратом с последующей промывкой ее напорной струей воды, для чего может быть использовано то же сопло. Изоляционное покрытие наносят на увлажненную поверхность слоями по 10-15 мм.

Количество слоев устанавливается проектом в зависимости от величины гидростатического напора. При напоре воды до 10 м торкретирование производят в два слоя общей толщиной 25 мм, а при напоре от 10 до 20 м - в три слоя общей толщиной 30 мм. Каждый последующий слой наносят на отвердевшую поверхность, но не позднее чем через сутки после нанесения предыдущего слоя и не позднее чем через 30 мин при применении безусадочного цемента.

Поверхность торкретного покрытия, как правило, не должна затираться. В случае необходимости получения гладкой поверхности наносят дополнительный (отделочный) слой толщиной 3-5 мм из раствора на мелком песке с затиркой поверхности металлическими штукатурными гладилками. Торкретную штукатурку после нанесения следует содержать во влажном состоянии, для чего ее 2-3 раза в сутки поливают распыленной струей воды без напора в течение 14 дней. Гидростатическое давление на торкретную штукатурку допускается только после достижения раствором проектной прочности.

Торкретный слой, нанесенный на наружную поверхность стен и перекрытий, как правило, покрывают окрасочной битумной изоляцией.

Литая и штукатурная асфальтовые гидроизоляции. Асфальтовые гидроизоляционные покрытия выполняют из жесткого или пластичного асфальтобетона, асфальтовых горячих мастик и растворов, реже - из холодной асфальтовой мастики. В настоящее время асфальтовые гидроизоляции применяются весьма редко, их вытеснили различные полимерные, кортановые покрытия.

Составы мастик и растворов устанавливает лаборатория, а толщина изоляционного слоя определяется проектом.

Покрытия из жесткого и пластичного асфальтобетона не выдерживают напора воды. Их устраивают на горизонтальных поверхностях для защиты конструкций только от капиллярной влаги и при устройстве полов мокрых цехов, бань, прачечных.

Для изоляции конструкций, воспринимающих напор воды, применяют асфальтовые гидроизоляции из мастик или растворов. По способу их нанесения различают литую и штукатурную асфальтовые гидроизоляции.

Литую асфальтовую гидроизоляцию выполняют из горячих битумов, мастик или растворов, укладываемых путем их разлива и разравнивания по высушенной и очищенной от мусора и пыли изолируемой поверхности.

Для изоляции вертикальных и наклонных поверхностей горячие мастики и растворы заливают в зазор между изолируемой поверхностью и опалубкой, устанавливаемой ярусами высотой 30-50 см. Опалубку, как правило, оставляют на месте в качестве защитного ограждения. Горизонтальные поверхности литых асфальтовых гидроизоляционных покрытий защищают от повреждений устройством по ним цементной стяжки толщиной 3-5 см

Литая асфальтовая гидроизоляция требует большого расхода битума. Она имеет малую механическую прочность и может оползать на вертикальных и наклонных поверхностях. Этих недостатков не имеет штукатурная асфальтовая гидроизоляция, получаемая путем механизированного намета на изолируемую поверхность горячих мастик и растворов или холодной асфальтовой мастики.

Штукатурную асфальтовую гидроизоляцию наносят как на горизонтальные, так и на вертикальные и наклонные поверхности. Главной составной частью горячих асфальтовых штукатурных мастик и растворов является нефтяной битум различных марок. В качестве порошкообразного заполнителя используют молотые известняки или кирпич, а волокнистым заполнителем служит мелкий асбест VI и VII сорта или мелкая несортная асбестовая пыль. Количество заполнителей в составе мастик и растворов определяет лаборатория.

Назначение заполнителей заключается в уменьшении оплывания свеженанесенного штукатурного слоя и уменьшении расхода битума. Для повышения механической прочности асфальтовой штукатурки в состав мастик вводится до 40% песка крупностью до 2 мм.

Поверхность бетонного основания при нанесении на нее горячих мастик и растворов должна быть чистой, воздушносухой, шероховатой и предварительно покрытой холодной грунтовкой, состоящей из 30% (по весу) битума и 70% бензина. Мастики или растворы наносят последовательными слоями - на стены ярусами снизу вверх толщиной слоя 4-6 мм каждый, а на горизонтальные поверхности слоями по 7-10 мм. Каждый последующий слой наносят после остывания предыдущего. Слои наносят асфальтометом.

Асфальтовая штукатурная гидроизоляция, выполненная из горячих мастик и растворов, имеет хорошую механическую прочность и надежно сцепляется с бетонной поверхностью, поэтому она не нуждается в защитном ограждении.

Холодная мастика для асфальтовой штукатурной гидроизоляции состоит из смеси битумных эмульсионных паст с минеральным порошкообразным заполнителем и водой. Порошкообразными заполнителями могут быть зола ТЭЦ и молотые известняк, доломит, кирпич. В готовом состоянии смесь представляет сметанообразную массу, легко разбавляемую водой до требуемой консистенции.

После нанесения холодной мастики на поверхность вода из нее частично испаряется, а частично впитывается в основание, в результате чего мастика постепенно превращается в плотную массу.

Составы холодных асфальтовых мастик подбирают в зависимости от предъявляемых к гидроизоляции требований в отношении ее водонепроницаемости, водо- и теплоустойчивости и механической прочности. Эмульсионные битумные пасты и холодные мастики приготавливают в обычных растворосмесителях. Готовая паста, залитая сверху водой, может долгое время храниться, не изменяя своих свойств.

Поверхность под холодную асфальтовую штукатурную гидроизоляцию очищают от пыли, грязи, непрочной цементной пленки и пр. Выравнивания кирпичной кладки цементной штукатуркой, сушки основания и покрытия его холодной грунтовкой не требуется.

Мастику наносят слоями толщиной 2-4 мм, причем каждый последующий слой наносят после высыхания предыдущего через 2-3 ч в сухую жаркую погоду и через 1-2 сут. при температуре воздуха ниже 15°С. Работы по нанесению намета ведут по правилам обычных штукатурных работ. Нанесенный намет имеет шероховатую поверхность, которая вслед за нанесением последнего слоя может быть затерта до получения гладкой поверхности.

Преимущество холодной асфальтовой гидроизоляции состоит в том, что ее можно наносить на влажные поверхности, что упрощает производство работ. Однако изоляция, выполненная из холодных мастик, имеет меньшую механическую прочность и меньшее сцепление с основанием, чем изоляция, выполненная из горячих мастик.

Асфальтовые штукатурные гидроизоляции дешевле оклеечной. Стоимость горячей изоляции в 2-3 раза, а холодной в 3-4 раза ниже стоимости трехслойной оклеечной гидроизоляции из борулина.

Пластмассовые гидроизоляции. Пластмассовую гидроизоляцию устраивают путем окраски изолируемой поверхности лакокрасочными составами в несколько слоев, а также путем наклейки на нее или укладки насухо со сваркой стыков листовых и рулонных пластических масс.

Пластмассовые гидроизоляции применяют в основном в условиях агрессивных сред - окрасочную при напоре воды до 5 м, а оклеенную и листовую (в один слой) - при напоре до 30 м, располагая их, как правило, со стороны гидростатического напора.

В качестве окрасочных составов применяют этинолевые краски, эпоксидные смолы, кремний, органические соединения (силиконы), перхлорвиниловые эмали. В качестве листовых и рулонных пластических масс применяют полихлорвинил (ПХВ), винипласт, полиизобутилен (ПСГ), полиэтилен (ПЭ), полиамид (ПА).

Этинолевые краски, нанесенные на поверхность в сухих условиях, а также при температуре свыше 50°С, под действием солнечных лучей быстро окисляются, растрескиваются и отслаиваются. Покрытие этинолевой окраски защитной пленкой из каменноугольного лака замедляет процесс разрушения окрасочного слоя. Полезной является добавка из тонкомолотого графита в количестве 20%. Расход этинолевой краски должен составлять около 150 г/м² на каждый слой.

Покрытия из эпоксидных смол обладают высокими механическими свойствами и могут работать на отрыв. Для придания покрытию светлой окраски в последний слой окраски вводят 10% алюминиевой пудры.

Покрытия из перхлорвиниловых эмалей, изготовленных из перхлорвиниловой смолы, применяют в условиях высокоагрессивных сред. Эмали наносят на изолируемую поверхность в 3-12 слоев путем их распыления или кистями.

Полихлорвиниловый пластикат (ПХВ) применяют или как самостоятельный гидроизоляционный слой, или как защитный слой по подслою из полиизобутилена, к которому его приклеивают соответствующим клеем.

Винипласт, являющийся разновидностью ПХВ, стоек к действию кислот и щелочей, водостоек и водонепроницаем.

Крепление твердых пластмассовых листов, применяемых в гидроизоляционном покрытии, должно обеспечивать свободное перемещение их при температурных изменениях. Между собой листы соединяют путем сварки швов встык или внахлестку наподобие газовой сварки стальных листов.

При применении мягких пластикатных ПХВ листов и полотнищ их приклеивают к изолируемой поверхности клеем. Наклеенные внахлестку листы и полотнища ПХВ через несколько дней после наклейки сваривают между собой по кромке шва для получения дополнительной гарантии водонепроницаемости покрытий.

Полиизобутиленовые пластикатные листы (ПСГ) для гидроизоляции применяют при температуре от -55 до +60°С при сжимающих нагрузках не более 0,3 МПа К изолируемой поверхности листы приклеивают клеем, а швы проваривают нагревом. Влажность изолируемых бетонных поверхностей не должна быть более 6%.

Полиэтиленовые пленки и листы, применяемые для гидроизоляции, наклеивают на изолируемые поверхности мастикой МПТ-70; пленки и листы можно также сваривать контактной сваркой при температуре 80°С. Полиамидные пленки и листы тоже сваривают, но их предварительно просушивают при t = 80°С в течение 10 ч.

При применении пластмассовых гидроизоляций деформационные швы и защитные ограждения от повреждений должны выполняться в соответствии с проектом.

Производство гидроизоляционных работ в зимнее время. Гидроизоляционные работы на открытом воздухе при температуре ниже +5°С производят, как правило, в тепляке. Если работы ведутся без тепляков, то изолируемые поверхности (под битумные мастики и растворы) до их огрунтовки необходимо высушить и прогреть до температуры +10...15°С электронагревательными щитками, инфракрасными лучами или другими нагревательными приборами.

Горячие мастики и растворы подают на рабочее место в утепленной таре. Рулонные материалы обогревают до температуры +15...20°С.

Штукатурную асфальтовую изоляцию из холодных мастик можно выполнять на морозе при условии повышенного (на 3-5%) содержания в мастике битума и добавки в состав мастики 3-4% антифриза (жидкости, понижающей температуру замерзания воды).

Защитные стяжки и кладку защитных кирпичных стенок выполняют на цементном растворе с добавками антифриза. Устройство пластмассовых гидроизоляций в условиях зимнего времени выполняют в соответствии со специальными инструкциями.

Приемка гидроизоляционных работ. Принимаемые гидроизоляционные покрытия должны быть сплошными и ровными; они не должны иметь трещин, раковин, вздутий, расслоений и отставаний от основания. Обнаруженные дефектные, места вскрывают, очищают и вновь заделывают.

Приемку работ осуществляют за два раза. При первой приемке осматривают выполненные работы без гидростатического давления и проверяют по технической документации качество применявшихся материалов, наличие актов на скрытые работы, соответствие выполненных работ требованиям технических условий. Вторую приемку производят при заданном проектном гидростатическом давлении в целях выявления и устранения возможных дефектов (свищей, потеков).

Контрольные вопросы

1. Как правильно произвести разбивку котлована?

2. Назовите основные правила ведения земляных работ.

3. Как определить крутизну откосов котлована?

4. Какие основные схемы разработки котлованов (выемок) с погрузкой грунта на самосвал экскаватором с прямой и обратной лопатой Вы знаете?

5. Какие существуют схемы разработки грунта экскаватором, драглайном и грейферным ковшом?

6. Как осуществляется разработка грунта многоковшовыми экскаваторами, скреперами, бульдозерами?

7. Как разрабатывается грунт гидромониторами?

8. Для каких сооружений применяются сваи? Какие типоразмеры свай и основном применяются?

9. Назовите разновидности сваебойных агрегатов.

10.Для чего применяются шпунты?

11.Перечислите основные требования к каменным работам.

12.Расскажите о системах кирпичной кладки.

13.Каковы основные требования к производству плотничных и столярных работ?

14.Какая влажность древесины допускается при плотничных и столярных работах?

15.Когда применяется опалубка? Какие конструкции опалубок Вам известны?

16.Какие основные процессы выполняются при производстве арматурных работ?

17.Как производятся арматурные стыки?

18.Из чего приготавливают бетон? Как ведут бетонные работы?

19.Как выполнить кровлю из рулонных материалов?

20.Какова величина нахлестки в слое кровли?

21.Когда следует остановить кровельные работы?

22.Назовите виды штукатурных работ. Какие растворы применяются? Какие требования предъявляются к качеству работ?

23.Какие инструменты применяются для ведения штукатурных работ? Как можно механизировать штукатурные работы?

24.Как механизируются малярные работы? Какие требования предъявляются к их качеству?

25.Что входит в состав гидроизоляционных работ? Как их механизируют?

26.Расскажите о составе работ, применяемых материалах и механизмах, требованиях к качеству по гидроизоляции резервуаров.

27.Дайте понятие сухой штукатурки.

28.Какими слоями наносится раствор на поверхность при ведении штукатурных работ?

29.Каких три вида штукатурных работ существует и в чем их различие?

30.Как подают раствор на этажи многоэтажного дома?

31.Какой штукатурный инструмент и средства механизации штукатурных работ Вы знаете?

32.Как готовят поверхности для проведения окраски?

33.Какой инструмент и средства механизации применяются при малярных работах?

Заключение

В практической деятельности горных инженеров-строителей важное место занимают вопросы строительства различных сооружений, промышленных и гражданских зданий, монтажа наземного технологического оборудования, возведения временных построек, эксплуатации сборно-разборных и передвижных бытовых помещений. Поэтому горные инженеры-строители должны обладать широкими знаниями в области строительного производства - уметь проектировать объекты промышленного и жилищно-коммунального назначения, владеть методами привязки типовых проектов к местным условиям, знать физико-механические свойства строительных материалов, иметь необходимые навыки по вопросам технологии, организации и экономики строительного производства.

Основой роста эффективности промышленного строительства является его дальнейшая индустриализация, основанная на массовом применении сборных элементов заводского изготовления, на использовании современных средств механизации и автоматизации строительных процессов, на применении новейших высокоэффективных и экологически чистых строительных материалов. Разработанные проектными организациями каталоги унифицированных деталей позволяют возводить здания различного назначения и внешнего вида. Внедрение систем автоматизированного проектирования и другого современного программного обеспечения в сферу управления строительством позволяет оптимизировать планы, улучшить использование трудовых и материальных ресурсов, органически объединить в единый процесс проектирование, производство конструкций и строительно-монтажные работы.

Неуклонно возрастающий объем строительства, повышение сборности зданий и сооружений, укрупнение монтажных блоков, широкое внедрение ПЭВМ в проектирование требуют высококвалифицированных кадров инженеров-строителей, обладающих высоким уровнем теоретических знаний и профессиональной подготовки и умеющих сочетать их в повседневной практической работе.

Учебная дисциплина «Введение в специальность» для студентов-строителей включает основные понятия строительного производства.

Настоящее пособие предназначено для первокурсников специальности «Промышленное и гражданское строительство», «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» и др..