Технології пристрою горизонтальної гідроізоляції
Відсутність горизонтальної гідроізоляції або її руйнування, а також порушення вологісного режиму є причиною численних дефектів як окремих конструкцій, так і будівель в цілому, усунення яких вимагає великих витрат. І в загальному гідроізоляція є найважливішим кроком у будівництві, так би уникнути різних гріпкових неприємностей в майбутньому, яких значно прийнятні в порівнянні з іншими видами гідроізоляцій. Відсутність дренажу або його неякісне виконання (замулювання, засмічення) призводить до затоплення підвалів, підмиваючи і просідання фундаменту.
Як правило, стіни підвалів виконуються з цегляної кладки або бетонних блоків і мають велику кількість швів, які не забезпечують їх водонепроникність.
Наклеювальна зовнішня гідроізоляція служить звичайно недовго, руйнуючись під дією ґрунтових вод. Особливо небезпечне порушення гідроізоляції при дії агресивних ґрунтових і техногенних вод.
Тривале, надмірне зволоження будівлі, як результат капілярного руху вологості в сухих ділянках стін, викликає поступове структурне руйнування будівельних конструкцій.
Воду, яка цікавить нас в аспекті своєї появи в стінах будівель і можливості її усунення, можна розглядати як фізико-механічно пов'язану і не пов'язану (вільної). Вона підлягає руху з різною інтенсивністю.
Рух такої води (вологи) слід розглядати разом із заміною (віддачею) тепла, тому дуже проблематичним стає математичний опис цього явища, як і числова оцінка (кількісні дані). В приземної частини будівель зовнішні умови практично стабілізовані, тому рух вологи можна вважати рух рідини пов'язаний з капілярними силами і гравітацією, кілька коректований появою водяної пари. Напруга в стінах незначні і не мають суттєвого впливу на рух вологи.
Серед багатьох механізмів руху ґрунтових вод складним для подання в технічному сенсі механізм капілярного підтягування (руху). Адже в часі експлуатації будівлі досить складно влаштувати блокаду цього явища.
Звідси, ідея пристрою горизонтальних блокад (гідроізоляції) виникла більше ста і більше років тому. За цей період було розроблено та застосовано на практиці різні методи і технології з влаштування горизонтальних блокад (гідроізоляції). Деякі з них актуальні і на сьогоднішній день. Так відомий спосіб підрізування стін (ручний або механізований) можна використовувати в міцних цегляних стінах невеликої товщини (рис. 1, 2). У щілину довжиною до двох метрів укладається ізоляційний рулонний або листовий матеріал з подальшим закриттям її розчином.
Іноді при влаштуванні або при заміні горизонтальної гідроізоляції виконували демонтаж двох рядів цегляної кладки нижче рівня передбаченої ізоляції, а над рівнем ще два-три ряди цегли на довжину приблизно 70 - 120 см (в залежності від якості кладки). Між отворами залишали ділянки довжиною 60 - 90 см. Якщо товщина стіни була не більше 60 см, то отвори пробивали з одного боку, якщо більше 60 см - з двох сторін. Отвори починали пробивати в кутах будинку, потім нижче міжвіконних опор і в тій частині будівлі, де не було віконних прорізів, на відстані приблизно 3 м. Потім в проміжку між ними пробивали решту отворів.
Якщо кладка не є достатньо міцною і пов'язаної, її укріплювали дерев'яними підпорами.
В пробитих отворах влаштовували основу ізоляції з бетонної стяжки або з нового цегли на цементному розчині із цементною стяжкою. Після затвердіння бетонної стяжки або цементного шару в отвори вставляли смуги толі, таким чином, щоб з кожного боку вони виступали на відстань 10 см., Рис.3.
Мал. 3. Пристрій або заміна горизонтальної гідроізоляції шляхом демонтажу рядів цегляної кладки: 1 - несуча кладка; 2 - ізоляція; 3 - отвір, повинен бути пробитий; 4 - пробитий отвір.
Одну сторону толі покривали гарячим асфальтом і цією стороною опускали на основу. Потім покривали асфальтом верхню сторону. Частина, яка виступала загинали вгору. Окремою групою слід вважати методи, які перебувають на постійному усунення вологості, наприклад, такі як отвори Кнапп прості або коліноподібні, рис.4.
Мал. 4. Висушування кладки методом Кнапп: a - початкова система; б - поліпшена система
При висушуванні за способом Кнапп у вологому частини кладки вирізають вертикальні отвори, в які поміщають дренажні труби діаметром 5; 6,5 або 8 см.
Можна вставити в отвори цегла з двома поздовжніми пустотами 29 × 14 × 6,6 см або з чотирма розміром 29 × 14 × 14 см (рис.4). Через ці отвори випаровується волога, що накопичилася в кладці. Повітря в отворах поглинає вологу і видаляється з отвору назовні. Місце займає більш сухе, що надходить зсередини. Ця циркуляція знижує вміст вологи в кладці.
Отвори пробивають на 50-80 см вище голови людини (рис.5) під кутом 25º. Глибина отворів повинна бути такою, щоб між кінцем отвори і внутрішньої лицьовою поверхнею кладки залишався проміжок в 20 см. Отвори в фасаді закривають металевою сіткою. Вихід отвори з боку фасаду розширюють (рис.6). Отвори пробивають долотом або пневматичним молотком з електричним приводом.
При висушуванні кладки по методу Тайовського крім каналів з трубок, які вставляються перпендикулярно в кладку, влаштовують ще один канал на лицьовій стороні кладки (рис. 7, 8); у нього під прямим кутом виходять всі інші канали. Початок каналу повинен знаходитися на рівні підлоги приміщення, а вихід - над дахом. Волога випаровується з кладки в канал і виводиться на поверхню.
Використання активних вентиляційних екранів, як метод осушення стін (фундаментів), спостерігаємо при обстеженні старої забудови, наприклад головний корпус "Львівської політехніки", див рис. 9. Цей метод використовується досить часто в сучасній практиці при вирішенні проблем осушення фундаментів значної товщини, при цьому застосовується як екрани зовнішні (рис. 10,11) так внутрішні (рис. 12). Зовнішні екрани вважаються більш ефективними, тому їх застосовують частіше.
Найчастіше влаштовують два ряди каналів, а на ділянках, де волога піднімається високо - три ряди. Якщо довжина вологої стіни не менше 4 м, необхідно влаштувати дві самостійні системи каналів. Перпендикулярні труби мають діаметр 5, 6 або 8 см; збірні канали 8 або 10 см.
Мал. 10. Поздовжній розріз зовнішнього екрана: 1 - зовнішня вентиляційні решітки; 2 - внутрішня вентиляційна решітка; 3 - горизонтальна гідроізоляції; 4 - бетонну основу; 5 - утеплення екрану (керамзитобетон, газбетон і т.д.); 6 - бетонне вимощення або тротуарна плитка.
Пробивають отвори для перпендикулярних трубок і закладають їх, закріпивши вапняним розчином. Перпендикулярні труби розташовуються на деякій відстані один від одного. Потім в лицьовій поверхні кладки вирізають канавку. Обережно вставляють в неї труби і приєднують до перпендикулярних трубок таким чином, щоб їх перетин залишався без змін. Для виведення перпендикулярних труб в трубах каналу необхідно зробити отвір (рис. 11). Для цієї мети можна використовувати долото, пилу і рашпіль. Над дахом канал виводять, як правило, через асбестоцементную трубу при наявності цегляної димової труби, до якої її прикріплюють сталевими хомутами або гаками. Відрізки азбестоцементних труб, які проходять через горище, тепло ізолюють.
Мал. 11. Поперечні розрізи зовнішнього екрана: 1 - гідроізоляція; 2 - бетонне вимощення або тротуарна плитка; 3 - шар піску; 4 - глина утрамбована шарами по 20 - 30 см; 5 - цементно-піщана штукатурка; 6 - притискна стінка із силікатної цегли; 7 - вертикальна гідроізоляція; 8 - цементно-піщана штукатурка; 9 - поздовжня стіна з силікатної цегли; 10 - бетонну основу; 11 - перегородки із силікатної цегли; 12 - внутрішня вентиляційна решітка; 13 - зовнішня вентиляційні решітки.
Мал. 12. Загальний вигляд внутрішнього екрану: 1 - екран внутрішній; 2 - вертикальний вентиляційний проміжок (щілину); 3 - вхід вологого повітря; 4 - вихід вологого повітря; 5 - гідроізоляція.
Вище описані методи відносимо до традиційних і незважаючи на значні витрати праці при їх реалізації, проте їх успішно можна застосовувати в сучасній практиці. Останнім часом широке застосування отримав метод висушування вологої кладки за допомогою електроосмосу. Електроосмосу називають рух рідини (капілярний підтягування) в капілярах під дією зовнішньої електроосмотичного сили.
Оскільки в кладці підняття рідини виникає під впливом капілярних сил всмоктування найменших пір, то при цьому русі виникає малий електричний струм, який росте прямо пропорційно швидкості капілярного підйому вологи. У напрямку її руху знаходиться позитивний полюс електричної напруги (рис. 13), на протилежному кінці - негативний. Якщо заземлити яку частину вологою кладки виникає замкнуте електричний контур (коротке замикання), який змінює попередній напрямок капілярного підтягування рідини (рис. 14).
При цьому способі електроди з'єднують загальним струмоприймачем, з'єднання виконують зварюванням. Кінці електродів і всіх сполучних елементів проводки покривають асфальтовим лаком, в тому числі і задню стінку канавки для збірної проводки (рис. 15). Сварка електродів зі збірною проводкою виконують дуже ретельно. Струмоприймач приєднують до шафи розміром 20 × 20 × 10 см, яка націлена в кладку. У шафі струмоприймач з'єднують із заземленням за допомогою пробного затиску.
Мал. 15. Схема електроосмотичного системи: 1 - заземлення приймач; 2 - електроди; 3 - вимірювальна шафа; 4 - заземлення
Цікавим в практичному застосуванні слід вважати метод термоіньекціі, який сушить швидше будь-який з наведених методів, але дуже енергоємний і працевлаштування місткий. Цей метод розроблений у Варшавській політехніці. Щоб виконати ефективну гідроізоляцію (вертикальну і горизонтальну) за цим методом досить одностороннього доступу до стіни. Основою методу є спорожнення пір і капілярів від води, у них. Здійснюється термічне осушення стіни в потрібному місці, а пізніше робиться тут гидрофобная блокада введенням відповідних субстанцій. Основною перевагою цього методу є попереднє осушення стіни, яке робиться перед введенням гідрофобних засобів. Це самий спосіб спорожнення навіть найдрібніших пір і капілярів в стіні, яких не вдавалося "очистити" навіть під тиском. Присутність води неможливим заповнення їх введеними в стіни засобами. У методі термоіньекціі гидрофобная рідина через малу в'язкість при значній акумуляції тепла в стіні і спорожнення пір і капіляр добре засвоюється структурою стіни. Засіб на основі силіконових смол майже відразу твердне, утворюючи в структурі стіни мономолекулярну гидрофобную плівку, яка повинна запобігти подальшому проникненню води.
Метод термоіньекціі занадто дорогий, але при сприятливих умовах досить ефективний. Його не можна застосовувати при осушенні прусської стіни, стін з каменю, а також стін з декораціями, завтовшки понад 1 м.
Окремо слід згадати метод магнітокінезу. Бездротові апарати підвішуються у вологих приміщеннях під стелею підвалу, створюючи поле, яке впливає на систему потенціалів в стіні. Під дією цього поля частинки води рухаються в напрямку фундаментів. Апарати і створюване ними поле не шкідливі для людського організму, стверджують виробники, але все частіше ведуться розмови про надзвичайно скадні і загрозливі наслідки впливу променів на організм людини. Тому обслуговування обладнання завжди вимагає точного дотримання техніки безпеки.
Цікавим методом слід вважати абсорбційний, розроблений в Данії кілька десятків років тому. Принцип дії його полягає в значному висушуванні повітря в сирому об'єкті, де сирі стіни поступово висихають віддаючи надлишок вологи в висушується приміщення. Весь метод полягає в абсорбції води з засмоктуваного повітря шляхом приведення до так званого "повітряного пасажу", освіта двох ділянок роботи, на одній з яких вода абсорбується в ротаційному фільтрі, а на другий - в регенерації і активному висунення повітря, рис. 16.
Мал. 16. Висушування методом абсорбції
Починаючи з 50-х років широко використовуються хімічні (ін'єкційні) методи. Ці методи використовуються найчастіше їх простоту виконання і відносну економічність. Виконуються вони з запрессовкой гидрофобного матеріалу як гравітаційне так під тиском до повного насичення капілярної структури стіни. Таким чином блокується проникнення вологи в структуру стіни. Їх ефективність можна оцінити на підставі спостережень за будинками де вони використані.
У 2005 році на кафедрі Будівельне виробництво НУ "Львівська політехніка" авторами було проведено лабораторний експеримент, в якому досліджувався рух вологи на цегельних зразках протягом 23,5 тижнів. Зразки виконувалися з цегли, яка залишалася в результаті розбирання споруд старої забудови і була вражена солями різного типу.
Тим часом, метою експерименту ставили: розробити систему режимів для запресовування ін'єкційного матеріалу, з подачею його як під власною вагою так і під тиском, на практиці часто стикаємося з проблемою ефективного запрессовки ін'єктора.
Але слід зауважити, що влаштувавши надійну, ефективну горизонтальну ізоляцію (блокаду) не вирішуємо цим кінцевого осушення і обезсолення стіни вище блокади, а на практиці спостерігаємо досить часто таке явище, де після влаштування блокади доступу води дуже швидко (до 4 місяців) розвивається колонія мікрофлори або спостерігаємо значні висоли. Це свідчить, що роботи по кінцевому осушення і обезсоленні (санації) стіни - не закінчене. Для отримання належного ефекту слід виконати цілий ряд робіт по влаштуванні санаційної системи.
Висновки. Аналіз вищенаведених методів по пристрої горизонтальної гідроізоляції (блокади) і існуюча інформація свідчать, що при виборі того чи іншого з них, основний вплив повинні мати такі фактори:
- технологія пристрою;
- структура матеріалу;
- вік будівлі;
- ступінь руйнування;
- ступінь зволоження (W);
- засоленість і ін.
Слід вважати, що ефективне улаштування горизонтальної ізоляції є важливим але не остаточним фактором по осушенню стіни в цілому, тобто після його пристрою необхідно в подальшому запроектувати і виконати заходи щодо санації (відновлення).
Коментарі