Проникающая гидроизоляция: состав и смеси

Защита бетонных конструкций от влаги водонепроницаемыми компонентами является одним из важных этапов строительных работ. Любая строительная конструкция состоит из бетона самых высоких марок представляет из себя структуру, пронизанную многочисленными порами, микротрещинами и капиллярами, поэтому строительный бетон имеет водопоглощение порядка 4-5% от объёма. Что приводит к проникновению капиллярной влаги внутрь подвальных помещений, напитыванию водой фундаментов и стоящих на них стеновых кладок из кирпича и строительных блоков. В результате коррозии разрушаются строительные материалы и арматура, страдает внутренняя отделка, при этом ухудшается микроклимат в помещениях.

Подробнее

Проникающая гидроизоляция представляет собой тип минеральных материалов, взаимодействующих с продуктами гидратации цемента, внутри бетонных конструкций. В результате образуются нерастворимые кристаллы, которые заполняют капилляры и поры бетона и препятствуют проникновению воды. Данный тип гидроизоляции используется в строительстве и ремонте подземных сооружений, фундаментов, резервуаров, тоннелей, бассейнов, колодцев, подверженных воздействию влаги. При правильном применении срок службы может составлять десятки лет и без потери своих свойств.

В настоящее время проникающая гидроизоляция находит своё широкое применение   как в частном строительстве, так и на крупных объектах. Благодаря этому и считается одним из самых передовых и конкурентных методов защиты поверхности от разрушительной влаги.

Принципы работы проникающей гидроизоляции:

Проникающая гидроизоляция работает благодаря следующим физическим законам и химическим реакциям:

  1. Обратный осмос. Нанесённые на влажный бетон разведённые водой сухие смеси имеют химически более высокий потенциал в сравнении с внутренней структурой бетона, так как осмос выравнивает разницу потенциалов, то происходит движение жидкого состава и наполнение им пор, капилляров на глубину до нескольких сотен миллиметров.;
  2. Броуновское движение. Например, в результате беспорядочного движения микроскопических взвешенных частиц вещества в жидкость, который вызывается тепловой энергией, активными реагентами гидроизолирующего состава попадают в самые мельчайшие поры;
  3. Химические реакции. Химически активные вещества гидравлической изоляции вступают в реакции с находящимися в бетоне ионами алюминия и кальциевыми группами, оксидами и солями металлов, в результате формируются сложные хаотично расположенные кристаллы гидратов игольчатой формы., заполняющие все поры размером до 0,4 мм, тем самым перекрывая каналы в микротрещинах и капиллярах для прохождения влаги. В отсутствии воды образование кристаллов прекращается и возобновляется только при повышении гидростатического давления;
  4. Поверхностные силы в жидкостях. Из- за силы поверхностного натяжения заполненные водой водонерастворимые кристалльные полости не пропускают воду. Затвердевший после нанесения на бетонные поверхности цементный раствор обеспечивает миграцию кольматирующих химических реагентов в структуру бетона и одновременно препятствует их оттоку.

Главной особенностью проникающих материалов является химическое взаимодействие активных компонентов со свободными гидроксидами кальция Ca(OH)2, содержащихся в бетоне. При этом формируются нерастворимые соединения, близкие к силикатам кальция Ca C-S-H- т.е. ключевой продукт, который обеспечивает прочность бетона. Данные образования заполняют капиллярно- поровое пространство.

Преимущества проникающей гидроизоляции:

  1. Проникающая гидроизоляция имеет самый высокий срок жизни, что и сам бетон;
  2. Защищённую проникающим раствором стену можно штробить, сверлить или наносить любые повреждения, не причиняя при этом вреда её гидроизоляции;
  3. Для влажной изоляции поверхности фундамент зданий нет необходимости откапывать его внешнюю сторону, как при защите масляными или рулонными материалами;
  4. Не имеет уязвимых мест в покрытиях швов между листами материала;
  5. Обеспечивает защиту по всем направлениям и также устойчивость бетона от воздействия воды под давлением;
  6. Обладает водоотталкивающими свойствами, сохраняя при этом свою воздухопроницаемость;
  7. Являются более экологичными в сравнении с гидроизолирующими материалами, содержащими битум;
  8. Повышают морозоустойчивость, общую прочность и обладают способностью полностью восстанавливать свою структуру.

Недостатками являются:

  1. Действуют только на бетоне. Применение на кирпичной кладке, пено- или газобетоне нельзя. Так как в кирпичной кладке нет необходимого для начала химических реакций веществ, а поры газобетона более крупные для образования кристаллов;
  2. Вынужденная комбинация— изолируются сравнительно небольшие поры и трещины в материале, используя обмазочные средства, предназначенные для заполнения крупных дефектов и швов конструкции;
  3. Стоимость. Цена варьируется в зависимости от марки и производителя;
  4. Подготовка поверхности. Из-за глубинного принципа действия требуются определённые условия к подготовке поверхности. Она должна быть чистой, а поверхность бетона нужно предварительно обезжирить и тщательно увлажнить;
  5. Расход воды;
  6. Ограниченное время действия. Большинство видов цементной гидроизоляции глубинного проникновения после приготовления необходимо использовать в течение получаса, что делает необходимым просчитывать объём и расход средства на работе.

Виды проникающей гидроизоляции:

  1. Обмазочная имеет густую консистенцию и наносится на поверхность шпателем или валиком;
  2. Шовная— используется, когда необходимо заизолировать швы между элементами конструкции;
  3. Тампонажная— используется в качестве ремонтного средства с целью устранения протечек;
  4. Добавки. Выпускаются в виде порошковых смесей для добавления в цемент перед заливкой бетона.

Проникающие гидроактивные составы, представленные на строительном рынке, отличаются своим химическим составом и технологией нанесения. Большинство смесей выпускаются в сухом порошкообразном виде и содержат цементную вяжущую, а реже применяются жидкие пропитки.

Выделяют следующие типы проникающей гидроизоляции:

а. Глубокопроникающие цементные составы— составы, на основе портландцемента, высокоалюминатного клинкера и не менее 5% от массы минерального с наполнителями, например, песок и активными водорастворимыми химическими реагентами. При этом различают мелкозернистый и тонкодисперсный слои.

Большинство производителей в качестве минерального вяжущего используют следующие компоненты:

А) Силикаты— глубоко проникающие силикаты натрия или калия при химическом взаимодействии со свободной известью и другими компонентами цементного камня в структуре бетона образуют водонерастворимые гидраты силикатов;

Б) Силиконаты— вещества со средней глубиной проникновения, которые создают внутри капилляров бетона гидрофобный барьер, они могут оставлять белый осадок на бетонных конструкциях;

В) Силоксаны— бюджетные химические реагенты с относительно малой глубиной проникновения в структуру бетона;

Г) Силаны— используются в борьбе с высолами и плесенью, для герметизации конструктивных элементов мостов и дорог;

Д) Фторированные— т.е. вещества, на основе фтора и считаются одной из самых эффективных проникающих гидроизоляций. Однако, их высокая стоимость препятствует более широкому их применению;

б Пропитки— жидкие гидроизоляционные пропитки образуют в порах бетона микротрещины и капилляры структуры водонерастворимые кристаллы- кольматация. В настоящее время существует несколько групп кольматирующих пропиток;

  1. На силикатной основе— относительно недорогие пропитки на основах натриевого или калиевого жидкого стекла, обладает недостаточно высокой проникающей способностью в бетонную структуру при обычных способах нанесения;
  2. Органосиликатные— пропиточные композиции нового поколения, которые обеспечивают высокую эффективность в любых условиях работ. И включают в себя полисиликаты щелочных металлов- натрия, калия, лития и полимеров- биохимическимодифицированных, отвечающих за вязкость и плотность составов. Однако, самым дорогим композитом на основе лития обладает наиболее высокой проникающей способностью, подавляет щелочную реакцию и препятствует образованию высолов, образуя на бетонной поверхности гладкое стекловидное покрытие;
  3. Акрилатные – кольматирующие пропитки раствора акрилатов и кремниевого органического связующего, Данные составы применяются в комплексных системах, связанных с покрытием бетонных поверхностей водостойкими, химическестойкими и атмосферостойкими лакокрасочными материалами.

Технология применения проникающей гидроизоляции:

  1. Подготовка поверхности. Перед нанесением гидроизоляции проникающего типа обрабатываемую поверхность необходимо предварительно подготовить. Для этого производится зачистка основания, т.е. удаляют старые гидроизоляционные материалы, различные образования, которые появились в процессе эксплуатации, грязи и других посторонних предметов. Далее удаляют поверхностный слой с целью открытия бетонных пор. Существуют следующие способы удаления:

А) Вручную— используя металлическую щётку;

Б) Механически— используя шлифовальную машину и В) Химическое воздействие— т.е. обработка поверхности лёгкими кислотами.

Затем производят ликвидацию напорных течей— если такие есть. Напорная течь представляет собой места, через которые активная вода поступает во внутренние помещения под давлением. Для их устранения используют специальные составы. Производится штрабление на глубину до 50 мм, после в них вдавливаются вручную гидроизоляционные пломбы, останавливающие течь в течении нескольких минут. Далее происходит увлажнение основания— т.е. поверхность обильно смачивают водой, желательно в несколько этапов до прекращения впитывания. Однако, на поверхностях не должно быть свободной воды.

  1. Нанесение гидроизоляции – т.е. после предварительной очистки поверхности и её увлажнения на всю площадь наносится первый слой изоляционного материала, используя малярную кисть или механизированно- компрессор, или пистолет- распылитель. Работу по повторной обработке начинают сразу, когда схватится начальный слой, но ещё не высох. После того, как завершится второй слой будет нанесение проводится дополнительная блокировка для воды. В результате поровой кристаллизации химических компонентов внутри тела бетона, мигрировавших с нанесённого слоя, происходит блокировка воды.

В целом, технологический процесс проникающей гидроизоляции состоит из следующих этапов:

  1. Нанесение— т.е. состав наносится по влажному бетону, в результате активные компоненты контактируют с водой;
  2. Проникновение— т.е. капиллярное движение и диффузия раствора внутрь, в результате чего компоненты перемещаются вглубь структуры;
  3. Реакции – т.е. химическое взаимодействие с Ca (OH)2, в результате образуются нерастворимые кристаллы;
  4. Уплотнение— т.е. рост кристаллов в порах, в результате происходит сужение либо полное перекрытие капилляров;
  5. Самоактивация— т.е. когда реакция продолжается при повторном увлажнении, в результате происходит эффект самозалечивания пор и микротрещин

Также важным аспектом является и глубина проникновения, которая зависит от: а) марки бетона; б) водоцементного соотношения – W/C; в) плотности и степени карбонизации; г) влажности бетона и д) метода подготовки поверхности. Например, если марка бетона В20-25 со средней открытой пористостью и глубина проинкновения составляет 20-70 мм; В30-35 с открытой пористостью ниже средней, глубина проникновения составляет 10-40 мм и марки бетона В40+ с низкой открытой пористостью с глубиной проникновения 5-15 мм. Важно помнить, что при качественной подготовки поверхности – т.е. гидроструй, фрезеровка, снятие «цементного молочка» происходит увеличение глубины проникновения на 30-80%.

Область применения состава

Материал Кальматрон может использоваться как на этапе строительства, так и в процессе эксплуатации объекта. Благодаря своим уникальным способностям и эффективным гидроизоляционным свойствам состав применяется и при возведении объектов промышленности, резервуаров с питьевой водой, гидротехнических сооружений_ ГЭС, коллекторов, отстойников, чаш бассейнов, в гражданском и частном строительстве.

Особенность работы с проникающей гидроизоляции

Для получения рабочего раствора согласно инструкции, сухая смесь смешивается с водой. Готовый состав наносится на влажную поверхность, при помощи кисти или пистолета- распылителя слоем до 2 мм. Далее происходит процесс активации компонентов в пористую поверхность, кристаллизация и образование защитного водонепроницаемого барьера, а поверхность остаётся дышащей. Применение состава позволяет отказаться полностью от межэксплуатационного ремонта на весь срок службы сооружения. Нанесённый защитный слой со временем не отслаивается и не отваливается, и используется в качестве основы для проведения отделочных работ, таких, как штукатурка, окраска, укладка плитки либо декоративных панелей.

В заключении можно отметить, что проникающая гидроизоляция является эффективным, недорогим и простым в исполнении методом защиты бетона от капиллярной влаги, который способствует одновременному повышению их химической, температурной, коррозионной и физической стойкости.

" tracking="meta-content_inner_bottom"]