Гидроизоляционные материалы: общее описание и разновидности материалов, принцип действия
Асфальтовая мастика
Асфальтовая мастика - один из самых первых гидроизоляционных материалов . Применяемые в холодных условиях не устойчивы к воздействию органических растворителей и высокой температуры (выше + 60 ° C). Мастика горячего нанесения чувствительна к заморозкам - предел прочности составляет около –7 ° C. Обычно они используются для приклеивания изоляции из асфальтового войлока к бетонному основанию. Из-за чувствительности к переходам через нулевую и отрицательную температуру их использование для создания изоляции от влаги очень ограничено.
Асфальтовые растворы
Асфальтовые растворы и эмульсии используются для гидроизоляции или грунтовки основания. Их можно разделить на несколько подгрупп.
Анионные эмульсии
Анионные эмульсии имеют относительно длительное время схватывания, их можно использовать весной и осенью, в хорошую погоду. С другой стороны, катионные быстро схватываются даже при низких температурах и на влажном основании. Неионные эмульсии отличаются самым медленным процессом схватывания, что позволяет частицам эмульсии проникать в пористую основу, поскольку это также их рекомендуемое использование. Более новый материал представляет собой асфальтовую эмульсию, модифицированную добавлением эластомеров и / или пластомеров. Для них абсолютно необходима выравнивающая штукатурка (выдерживать 2-3 недели). Они очень чувствительны к механическим повреждениям.
Асфальтовые массы
Асфальтовые массы - это асфальтовые растворы с добавлением наполнителей и модификаторов (улучшителей). Как и эмульсии, они могут быть в модифицированной форме (с добавлением пластомеров и / или эластомеров) и служить для грунтования и нанесения надлежащих герметизирующих покрытий.
Полимерно-модифицированные толстопленочные герметики.
Это одно- или двухкомпонентные материалы, не содержащие растворителей, с почти мгновенной устойчивостью к дождю, что позволяет быстро засыпать траншеи фундамента. В зависимости от толщины слоя они могут использоваться как влагоизоляция, так и гидроизоляция. Помимо значительной гибкости при отрицательных температурах (способность перекрывать трещины при температуре –5 ° C может достигать почти 2 мм), они устойчивы к атмосферным осадкам уже через несколько часов после нанесения и устойчивы к агрессивной воде в грунте.
Двухкомпонентные массы быстрее схватываются (более устойчивы к дождю). Других существенных отличий (по свойствам) между ними нет. Стоит обратить внимание на два параметра. Первый - это содержание твердых частиц.
Материалы хорошего качества содержат 85-90% твердых веществ - это означает, что 10-15% состава составляет вода, которая должна испаряться. Таким образом, для массы, содержащей 90% твердых веществ, нанесение слоя толщиной 1,1 мм после высыхания даст покрытие толщиной 1 мм. Минимальное содержание твердых частиц - 50%. В таком материале половина состава - вода, которая все равно высохнет. Поэтому, сравнивая цену, не сравнивайте цену килограмма или литра, всегда следует сравнивать стоимость материала, необходимого для получения: 3 мм сухого слоя в случае влагозащитной изоляции и 4 мм в случае чехол противогидроизоляции.
Для масс КМБ требуется ровное, но не обязательно плоское основание (бесшовность позволяет получить сплошное плотное покрытие). Их легко применять. Благодаря наличию дополнительных системных материалов (ленты, фитинги, хомуты) герметизация компенсаторов и проходов труб выполняется легко и эффективно. Эти материалы выдерживают относительно высокую влажность основания (особенно качественные массы КМБ с содержанием твердых частиц более 75-80%). Они обладают водонепроницаемостью против напора водяного столба, достигающего 50-70 м. Также они устойчивы к агрессивным грунтовым водам.
К их недостаткам можно отнести необходимость проверки толщины нанесенного слоя (по возможности облегчает сплавление армирующей сетки / вставки) и относительно высокую чувствительность к точечным или линейным повреждениям, поэтому они редко используются для герметизации ленты. основы. Они чувствительны к отрицательному давлению воды (если не сделан соответствующий напорный слой). КМБ-массы используются для влаго- и гидроизоляции плит днища, а также для утепления пола.
Рулонные битумные материалы
Рулонные битумные материалы представляют собой материал, состоящий из матрицы (вставки), пропитанной (или пропитанной и покрытой) битумом. Это асфальтный толь и модифицированный битумный толь. Последние чаще всего используются в качестве термосвариваемых мембран и самоклеящихся мембран. Бумаги могут быть прикреплены (приклеены) к основе с помощью асфальтовой массы или мастики - чаще всего это немодифицированная битумная бумага, приваренная к основе (термосвариваемая) или закрепленная приклеиванием (самоклеящиеся мембраны).
В модифицированных рубероидах, как следует из названия, асфальтобетонная масса, которой покрывается матрица, чаще всего модифицирована эластомером SBS или пластомером APP. Эластомер SBS придает бумаге стабильность формы, хорошую адгезию к основанию и значительную гибкость даже при низких температурах (до -40 ° C). Этот тип бумаги можно комбинировать с другими типами бумаги. Пластомер APP (атактические полипропилены) с добавлением насыщенных полиолефиновых эластомеров, помимо стабильной формы и хорошей адгезии, обеспечивает устойчивость к неорганическим кислотам и солям, озону и высокой температуре (до 150 ° C).
Стеклоткань
Стеклоткань отличается высокой прочностью на разрыв, но ее недостатком является очень низкая растяжимость. Созданная на основе нетканого или полиэфирного материала,она характеризуется высоким удлинением при разрыве и одновременно высокой устойчивостью к разрывным усилиям. Нетканый материал из полиэстера и стекла демонстрирует высокую устойчивость к разрывным усилиям.
Термосвариваемые мембраны
Термосвариваемые мембраны обычно производятся на стекловолоконной или полиэфирной матрице, для самоклеящихся мембран матрицей обычно является полиэфирный нетканый материал, стеклянная вуаль, стеклянная вуаль + сетка, стеклоткань, а также т.н. смешанная основа.
Бумаги, которые крепятся приклеиванием к подложке клеем, имеют худшие параметры, но и намного дешевле. Матрица (из стекловолокна) должна иметь плотность не менее 60 г / м2, минимальное содержание растворимых компонентов - 1200 г / м2, а с точки зрения гибкости при гибке на валке диаметром 8 см при температурах до 0 ° C, не должно быть царапин и трещин.
Это наглядно показывает, что минимальные требования к рубероидам, склеенным связующим, намного ниже, чем к термосвариваемым мембранам или самоклеящимся мембранам (такие покрытия также сложнее делать), поэтому их следует использовать только в качестве гидроизоляции .
Термосвариваемые мембраны и самоклеящиеся мембраны
Преимущество термосвариваемых мембран и самоклеящихся мембран - простота получения необходимой толщины наносимого слоя и возможность практически мгновенной засыпки траншеи. С другой стороны, труднее герметизировать компенсаторы и проходы труб (например, необходимо разрезать и поддерживать строго определенный порядок установки фитингов), поэтому они охотно используются для герметизации плоских, ровных поверхностей (острые края и выступающие включения а также дефекты подложки недопустимы (это в некоторых ситуациях вынуждает использовать выравнивающие слои).
Места, где отдельные ремни соединяются друг с другом, также могут иметь решающее значение.
Эластичные герметизирующие составы
Эластичные герметизирующие составы представляют собой полимерцементные тонкослойные герметизирующие растворы (толщина слоя 2-2,5 мм), которые могут обеспечивать как влагостойкую, так и гидроизоляцию. Связанные растворы устойчивы к погодным условиям, таким как циклы замораживания-оттаивания, вредному воздействию солей, содержащихся в воде, сохраняют эластичность при очень низких температурах и устойчивы к диффузии углекислого газа. Они идеально подходят для изоляции поверхностей и защиты от влаги и воды поверхностей, подверженных высоким нагрузкам и деформациям ( рис. 1 ), а благодаря повышенной гибкости могут перекрывать трещины шириной до 1 мм.
Другими преимуществами являются очень хорошая адгезия к основанию и простота формования на поверхностях сложной формы. Используя утеплитель из тонкослойных цементных растворов, можно прикрепить к нему, например , керамические облицовки . После схватывания изоляция из цементного шлама представляет собой типичный цементный субстрат.
Они бывают однокомпонентными (порошок на воде) и двухкомпонентными (порошок + полимер). Используем ли мы однокомпонентный или двухкомпонентный материал в этом случае не имеет особого значения.
Они могут быть устойчивыми к агрессивной среде (городские сточные воды и жидкий навоз) и к диффузии углекислого газа (тогда они обеспечивают защиту от карбонизации бетона). Качественные эластичные суспензии характеризуются адгезией порядка мин. 1 МПа.
По этой причине, а также из-за их высокой устойчивости к повреждениям и прочности на сжатие, они легко используются для герметизации зон цоколя и для изоляции подошв , а также при ремонтных работах (особенно в так называемых уплотнениях для ванн. ). Другие области применения включают террасы, балконы, бассейны, резервуары для питьевой воды, муниципальные очистные сооружения и резервуары для навозной жижи. Они идеально подходят для временной герметизации при строительстве.
Жесткие суспензии используются для горизонтальной и вертикальной изоляции выдержанных и не устойчивых к царапинам поверхностей в местах, не подверженных термическим нагрузкам. Они хорошо переносят влажный грунт, поэтому их охотно используют в качестве так называемых начальная герметизация основания (особенно быстротвердеющие шламы с временем схватывания и затвердевания несколько минут) при нанесении соответствующих гидроизоляционных покрытий из масс КМБ и самоклеящихся мембран, а также в утеплителях типа ванн.
Несмотря на несомненные преимущества, и шламы, и массы КМБ имеют определенные ограничения. Для первых потребуется нанесение слоями по 1 мм и хлопотное ожидание высыхания перед нанесением следующего слоя, а для битумных покрытий - отсутствие возможности отделки гидроизоляционного слоя и относительно низкая механическая прочность. Поэтому с некоторого времени на рынке появились гибриды, сочетающие в себе преимущества масс КМБ и шламов, т.н. гибридные герметики.
Это минеральные материалы, но они дополнительно соответствуют требованиям к массам КМБ (в основном, для перекрытия трещин), они также могут отслаиваться от основания, нет проблем с отделкой поверхности (например, с использованием минеральной (цементной) штукатурки, дисперсионных покрытий) и выполнение утепления цокольной зоны. Обычно они также быстро схватываются (примерно через десять часов они могут быть устойчивы к постоянному воздействию воды под давлением), выдерживают влажную основу и могут использоваться для устранения небольших локальных неровностей (царапин). Одним из интересных свойств этого типа материалов является совместимость с битумными (асфальтовыми) основаниями, поэтому они могут составлять слой, соединяющий существующее битумное покрытие с новым цементным покрытием (хотя и не без разбора - проблема в мягких, битумно-латексных покрытиях). .
Адгезия ила
Адгезия ила к основанию не должна быть ниже 0,5 МПа (обычно выше 1 МПа), массы КМБ, как показывает практика, значительно ниже. Адгезия гибридных масс в большинстве случаев составляет от 0,5 МПа до 1 МПа, но следует подчеркнуть, что при нанесении на подходящую, стабильную и подготовленную основу в структуре массы происходит разрыв (когезия).
Связанные массы
Связанные массы устойчивы не только к погодным условиям (УФ-излучение, переход через нулевые точки, старение), но также к биологической коррозии (например, водоросли), противообледенительной соли, сульфатам и другим вредным солям. Они характеризуются быстрым схватыванием и соответствующей устойчивостью к проникновению и возможностью дальнейшей обработки. Несмотря на то, что они связываются гидравлически (с минимальной усадкой, в дополнение к высокому содержанию твердых частиц и небольшому уменьшению толщины во время схватывания), они менее чувствительны к ошибкам ухода (ветер, солнце, температура, влажность) по сравнению с осадком или КМБ. массы. Они остаются эластичными при очень низких температурах, отлично прилегают к основанию и устойчивы к диффузии углекислого газа (защита от карбонизации). Их герметичность достигает 70 м водяного столба. Гибкость и способность перекрывать трещины сопоставимы с массами КМБ.
Области применения гибридных масс:
- изоляция, как горизонтальная, так и вертикальная, э
- лементов конструкции,
- соприкасающихся с землей или погруженных в землю,
- горизонтальная изоляция ленточных фундаментов и изоляция пола,
- изоляция под нижней плитой,
- изоляция цокольных частей зданий,
- вторичная изоляция здания и сооружения (стены, полы),
- в том числе ванны,
- а также первичная герметизация основания.
- Другие области применения включают межслойную изоляцию террас,
- а также временную гидроизоляцию во время строительства.
Гибридные массы для пароизоляционных слоев
Гибридные массы для пароизоляционных слоев не используются. Хотя они менее диффузны, чем ил, они гораздо более диффузны, чем массы КМБ. Кристаллический герметизирующий раствор - это материал для герметизации бетона в конструкции. Они не являются герметизирующим покрытием. Реакция химически активного раствора приводит к образованию нерастворимых кристаллических структур в капиллярах и порах. Они возникают из-за наличия влаги и негидратированных компонентов цементного теста (свободных ионов кальция).
Размер образующихся кристаллов (3-4 мм) позволяет им проникать в капилляры и поры основы (бетона), герметизируя их от проникновения воды (отдельные кристаллы меньше размера молекулы воды), а их игольчатая форма заставляет их образовывать матрицу, которая обеспечивает диффузию водяного пара. Кристаллический герметизирующий раствор может придать защищенной бетонной поверхности некоторые свойства химической стойкости (pH от 3 до 11), а также стойкость к агрессивной среде - городским сточным водам или жидким удобрениям.
Основание, защищенное гидроизоляцией, должно быть сухим, не должно контактировать с влагой / водой. С другой стороны, бетон, закрепленный кристаллическим герметизирующим раствором , подвергается прямому контакту с водой, он начинает вести себя как так называемый водонепроницаемый бетон. Вода может проникать в элемент на определенную глубину, но не может проникнуть в элемент до тех пор, пока в элементе нет царапин или трещин. Поэтому при использовании данного вида материалов необходимо соблюдать все требования, которые необходимо соблюдать при проектировании и строительстве конструкций из водонепроницаемого бетона.
Кристаллические герметизирующие составы активны только под воздействием влаги / воды, поэтому их можно использовать в местах, не подверженных высыханию. Для активации химически активного раствора требуется как минимум несколько дней постоянного воздействия влаги. При правильном применении и уходе кристаллические структуры развиваются в течение 20-25 дней. Эти растворы способны заделывать трещины шириной не более 0,3-0,4 мм, но время закрытия трещины образовавшимися кристаллами составляет 1-2 месяца.
Следует подчеркнуть, что не во всех случаях может быть гарантировано плавное взаимодействие кристаллических растворов с другими гидроизоляционными и отделочными материалами. Решение о способе комбинирования кристаллических герметизирующих растворов с другими типами гидроизоляционных покрытий и о покрытии с последующими слоями этого типа герметизации всегда следует согласовывать с производителем герметизирующей системы и, кроме того, проводить испытания. Кристаллические герметизирующие растворы чаще всего используются для герметизации монолитных железобетонных конструкций и сооружений .
Бентонит характеризуется способностью впитывать воду и разбухать при воздействии на нее. Он может увеличить его объем даже в несколько раз (в 12-15 раз). При правильной нагрузке (ограничивающей набухаемость) водопроницаемость резко снижается.
Этот процесс обратим - в случае временного отсутствия влажности бентонит не высыхает полностью, и повторное появление влаги / воды активирует бентонит. Бентонитовый утеплитель обладает способностью к самовосстановлению - локальные небольшие механические повреждения (2-3 мм) закрываются в результате набухания материала. Устойчив к легким химическим нагрузкам и биологической коррозии (микроорганизмы). В случае агрессивных грунтовых вод рекомендуется обратиться к производителю, чтобы подобрать оптимальную смесь для конкретного проекта.
Основа системы утепления бентонитом - специальные мембраны или маты. Их можно уложить на основу или приклеить к основе и механически закрепить специальными булавками или гвоздями. Благодаря самовосстанавливающимся свойствам бентонита точечные повреждения закрываются из-за набухания, однако в случае механической фиксации необходимо учитывать (всегда применительно к конкретному объекту) необходимость последующей герметизации каждой точки фиксации с помощью бентонитовая замазка.
Бентонит можно использовать только в условиях постоянной влажности. В случае высыхания и повторного увлажнения эффективность бентонита ограничивается до тех пор, пока он снова не набухнет.
В последние годы также произошли заметные изменения в области бентонитовой изоляции.. Речь идет об изменении свойств для снятия определенных ограничений, непосредственно связанных со свойствами этого минерала. Бентонитовые материалы комбинируются с полимерами или полимерными мембранами, создавая гибриды / ламинаты, свойства которых являются результатом как присутствия бентонита, так и используемых полимерных систем / мембран. В результате получается «двойной» эффект. Это позволяет материалу быть эффективным в изменяющихся гидростатических условиях и значительно сводит к минимуму влияние погодных условий на возможность нанесения. Кроме того, он увеличивает устойчивость к механическим повреждениям и химическую стойкость. Эти типы материалов обычно находятся в системе с дополнительными материалами, такими как специальные герметизирующие растворы (замазки), ленты, герметизирующие рабочие зазоры или инъекции.
Рулонные пластмассовые материалы - это так называемые фольги (мембраны). Наиболее распространены пленки из ПВХ (поливинилхлорида), полиолефиновых эластомеров (FPO), полипропилена (PP), полиэтилена (PE) и EPDM (на основе каучука).
Пленки ПВХ
Пленки ПВХ могут быть неармированными (обычно это двухслойные пленки), ламинированными с изнаночной стороны полимерным нетканым материалом или на основе стекловолокна, и армированными (внутри - полимерной сеткой или нетканым материалом или на основе стекловолокна). Мембраны EPDM могут быть армированы полимерной сеткой и / или на основе стекловолокна (внутри), ламинированы снизу полимерным нетканым материалом или на основе стекловолокна, а также покрыты клеящей массой (вариант, приклеенный к субстрат).
Материалы на основе ПП и ПЭ, как и пленки ПВХ, могут быть в армированном изнутри варианте (с полимерной сеткой и / или на основе стекловолокна), неармированными и в виде многослойных изделий.
Можно использовать только пленки, которые можно соединить с помощью системного клея, вулканизации или сварки. Недопустимо использовать пленки, которые можно соединять только внахлест, или пленки (мембраны) с ямочками (независимо от способа крепления и соединения). Это результат специфики системы гидроизоляции в зданиях / сооружениях. Также на рынке доступны специальные системные пластиковые пленки, которые позволяют соединять гидроизоляцию с заделанным бетоном (заливной бетон комбинируется с ранее установленной гидроизоляцией).
Пленки поливинилхлоридные (ПВХ)
Пленки поливинилхлоридные (ПВХ) делятся на обычные (не устойчивые к органическим растворителям, синтетическим краскам, асфальтам, гудронам, пропеллентам, с ограниченной устойчивостью к маслам и жирам) и битумно-маслостойкие. Обе группы пленок ПВХ демонстрируют хорошую устойчивость к бытовым сточным водам, морской воде, моющим средствам, щелочным и кислотным растворам, а также повышенную устойчивость к биологическим факторам (не подвергаются грибковому росту). Термостойкость этих пленок ограничена + 50 ° C. Чаще всего используются пленки ПВХ толщиной 1,5, 2,0, 2,5 и 3,0 мм.
Пленки из полиизобутилена (ПИБ)
Пленки из полиизобутилена (ПИБ) устойчивы к минеральным кислотам и солям, но не к маслам, жирам и органическим растворителям. Их можно использовать при температуре от –25 ° C до + 70 ° C. Чаще всего используются пленки PIB толщиной 1,5 и 2,0 мм.
Пленки из битумного сополимера этилена (ECB)
Пленки из битумного сополимера этилена (ECB) в первую очередь не устойчивы к ароматическим углеводородам. Их толщина составляет 1,5, 2,0, 2,5 и 3,0 мм. Пленки из полиэтилена (PE) устойчивы к большинству растворителей и водных растворов кислот, оснований и солей. Они теряют устойчивость в сильно окислительной среде. Применяются в диапазоне температур от –30 ° С до + 90 ° С.
Пленки из синтетического каучука (EPDM)
Пленки из синтетического каучука (EPDM) производятся на основе этилен-пропилен-диенового мономера в виде пленок толщиной от 0,5 до 2,5 мм. Этот материал полностью водонепроницаем с самой высокой паропроницаемостью среди всех типов фольги. Он также устойчив к высоким и низким температурам, а также к УФ-излучению и озону. По этой причине его в основном используют в качестве покрытия для плоских крыш. EPDM можно укладывать на различные основания: бетон, листовой металл, дерево и различные типы теплоизоляционных плит.
Решая использовать этот вид материала, нужно быть очень осторожным. Во-первых, можно использовать только пленки, которые можно соединить друг с другом с помощью системного клея, вулканизации или сварки. Недопустимо использование пленок, которые можно соединить только «внахлест», а также пленок (мембран) с ямочками (независимо от способа крепления и соединения). Ни в коем случае нельзя использовать тонкие пленки, бывает, что пленки толщиной 0,2-0,4 мм называют изоляционными пленками, что является полным недоразумением.
Во-вторых, сама конструкция должна быть спроектирована так, чтобы использование фольги было технически возможным. Для этого необходимо выполнение нескольких условий. Получение гладкой основы, чтобы не было точечного давления на фольгу, необходимо для исключения риска перфорации мембраны. Кроме того, следует минимизировать влияние усадки, теплового движения конструкции и т. Д. На покрытие. Все детали, проходящие через покрытие (фланцы, анкеры и т. Д.), Должны быть изготовлены из нержавеющей стали или коррозионно-стойких материалов.
Такие условия (это элементарный минимум) должны соблюдаться всегда. К этому добавляется так называемый разделение на герметичные участки (бетонирование (заливка) при строительстве специальных лент), расположение которых должно соответствовать поверхности такой зоны (100 м2), ее форме, форме герметизируемого объекта / герметизируемой поверхности , система возможных компенсаторов, проходки труб. Этот тип анализа следует проводить независимо от типа и функции герметизируемого объекта (частный дом, коммунальное здание, подземный гараж и т. Д.) И типа герметизируемой поверхности (бетон, кладка) и вышеупомянутый технологический дизайн.
Преимуществом фольги является возможность сделать изоляцию на загрязненных поверхностях (если фольга не приклеена к основанию и загрязнения не оказывают разрушающего воздействия на материал - например, битум) или слабые.