Гидроизоляция: решаем проблему защиты материала от воздействия воды

Еще в прошлом веке, в рамках программы Международного гидрологического десятилетия (1964—1974 годы) ученые определили точное количество воды на планете Земля — 1,385 109 куб.км, или 1,4 1018 т! Чтобы представить эту огромную величину более наглядно, предположим, что вся вода равномерно распределена по поверхности планеты — в этом случае ее слой будет иметь толщину около 3 км.

Вода практически вездесуща, однако кое-где ее присутствие нежелательно. Повышенная влажность в жилых помещениях в последние десятилетия — предмет пристального внимания органов здравоохранения в европейских странах. Неприятный затхлый запах, размножение плесени, споры которой вызывают ряд серьезных заболеваний — вот неполный перечень последствий повышения количества влаги в воздухе. Кроме того, вода, которую человек способен пить без вреда для здоровья — может разрушать такие прочные строительные материалы, как кирпич и бетон! Этот процесс приносит значительные убытки и провоцирует возникновение ситуаций, опасных для жизни и здоровья людей.

Как вода взаимодействует со строительными материалами? Вода — универсальный растворитель. Не подвергнутая специальной обработке, она несет в себе множество солей, которые после ее испарения способны образовывать кристаллы внутри капилляров и пор традиционных строительных материалов. Некоторые из этих кристаллов гигроскопичны — при последующем контакте с водой они удерживают ее в своей структуре, значительно увеличиваясь в объеме. Возникающее напряжение приводит к деструкции материала несущих конструкций, отслоению штукатурки и краски, деформации отделочных покрытий, короблению обоев. Возможен и противоположный процесс — вода может вымывать из материалов растворимые соли, ослабляя и разрыхляя кладочный раствор или кирпичную массу. Усугубляет ситуацию то, что вода атакует здание с двух сторон — снизу вверх по капиллярам кирпича и бетона поднимаются грунтовые воды, а сверху вниз стекают атмосферные осадки.

Дождевая вода несет в себе дополнительную опасность — частично растворенные промышленные выбросы — фактически, слабый раствор различных кислот. Не стоит забывать и о том, что вода — одно из редких веществ, объем которых при замерзании увеличивается, а не уменьшается. Как любая жидкость, вода склонна заполнять весь предоставленный ей объем— и, не имея запаса места для расширения, после замерзания способна «разорвать» даже самый прочный материал!

В большинстве российских регионов многократные суточные переходы температуры через точку замерзания воды — обычное дело осенью и весной. Эксплуатационные свойства строительных материалов при этом очень быстро ухудшаются. Проблема защиты материала от воздействия воды решается различными способами гидроизоляции и гидрофобизации (водоотталкивания).

ПРОНИКАЮЩАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ
Идея проникающей гидроизоляции (пенетрирования) родилась в Дании в начале 50-х годов, и фирмой Vandex был получен первый одноименный материал. Впоследствии на базе этой разработки появились в разных странах пенетрирующие системы Xypex (США, Канада), Thoro, Penetron (США) и др. Позже на рынок вышли российские материалы «Акватрон», «Кальматрон» и т. д. Механизм проникающей гидроизоляции цементсодержащих материалов сводится к химической реакции активных реагентов (пенетратов) со свободной известью (гидроксидом кальция) и капиллярной водой в бетоне. Свободная известь присутствует в цементном камне практически всегда, поскольку является продуктом гидролиза химических составляющих цементного камня: силикатов и алюминатов кальция. Ее взаимодействие с активными компонентами проникающей гидроизоляции приводит к закупорке пор и капилляров бетона кристаллами нерастворимых солей. Эти кристаллы образуют механический барьер на пути воды. Преимуществом пенетрирующих материалов является то, что возможные механические повреждения поверхности (царапины, сколы и др.) не нарушают гидроизоляционных свойств материала в целом.

Следует отметить, однако, четыре существенных момента, сдерживающих применение проникающей гидроизоляции: отсутствие или малая концентрация свободной извести в бетоне; наличие значительных капиллярных трещин >0,3 мм; подверженность защищаемой поверхности действию динамических нагрузок; непригодность метода для гидроизоляции кирпичных или каменных поверхностей. В этих условиях чаще всего применяют обмазочные гидроизоляционные системы, в том числе и эластичные.

ОБМАЗОЧНАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ
Как видно из названия этого типа средств, они не взаимодействуют с защищаемым строительным материалом, а образуют на его поверхности своеобразный водонепроницаемый «щит». Требования, предъявляемые к средствам обмазочной гидроизоляции, легко сформулировать, даже исходя из простых соображений «бытовой» логики — защитный слой должен надежно удерживаться на поверхности, особенно вертикальной; он должен быть достаточно эластичным, чтобы перекрывать существующие трещины основания, а также выдерживать сжатие-расширение, происходящее при перепадах температур. В «джентльменский набор» свойств качественного гидроизоляционного средства также входит экологическая безопасность, удобство в работе и отсутствие проблем с финишной отделкой поверхности.

БИТУМНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Ранее в строительстве широко применялась битумная обмазка. Однако различная химическая природа битумов и бетонов приводит к тому, что обмазка весьма неохотно взаимодействует с основанием и быстро разрушается. Избежать этого помогает модифицирование синтетическими каучуками, увеличивающими адгезию битума к бетону. В настоящее время такие обмазочные гидроизоляционные системы достаточно широко применяются для гидроизоляции наружных поверхностей фундаментов под последующую засыпку котлованов грунтом. В Германии, например, этот материал очень популярен в силу своей высокой эластичности и способности к перекрыванию трещин в условиях отрицательных температур.

Устройство битумной гидроизоляции на стенах фундамента с помощью рулонного битумного материала — задача не из легких. Если по плоскости под фундаментом раскатать его относительно просто, то вот со стенами приходится помучаться. Так, чтобы битум хоть както пристал к бетону, стены смазывают машинным маслом («отработку» берут на станции техобслуживания), затем обмазывают горячим битумом, и, пока он не остыл, раскатывают рулонный материал. Затем, удерживая его на стене, «закрепляют» результат горелкой.

Заведенный на стену материал неприятен тем, что является продуктом, произведенным из отходов нефтеперерабатывающей промышленности. Более того, если стена будет сырой в процессе эксплуатации, рулонный материал после нескольких сезонов (с перепадами температуры и влажности) начнет отслаиваться от основания стен, становится хрупким, образуются трещины. Соответственно и гидроизолирующие свойства таких покрытий сводятся к нулю. Пример тому — плоские кровли, подлежащие ремонту каждые 10 лет. Однако кровлю можно перекрыть, просто оторвав отслоившиеся куски и переклеив рулонный материал, а вот с фундаментом все гораздо сложнее: через 10 лет здесь уже могут благоухать горячо любимые цветочки и играть детишки. В этом случае откапывать стены для ремонта битумного материала будет, мягко скажем, неприятно.

Единственное место, где рулонная битумная гидроизоляция хорошо работает, — между тощим бетоном, который заливают после устройства гравийно-песчаной подушки. Во-первых, раскатывать битум по горизонтальной поверхности проще. Во-вторых, заглубление, на котором он будет находится (примерно 1,7 м), ниже точки промерзания, а следовательно, он будет дольше служить. В-третьих, мы запаковываем его сверху бетоном толщиной 20–25 см, такимобразом надежно закрепляя рулонный материал.

ЦЕМЕНТНАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ
Более прогрессивным решением стала цементная и полимерцементная гидроизоляция. Она была разработана за рубежом в 1950-х, в нашей стране начала применяться в виде полимерцементных штукатурных покрытий в 1960-х, позже появились и обмазочные тонкослойные покрытия. Бетон и цемент имеют одинаковую химическую природу, поэтому при их контакте не происходит отторжения.

Обычные цементные растворы лучше всего прилипают именно на бетонные основания, а использование полимерных добавок увеличивает адгезию смесей к бетонам в десятки раз. Этот факт в связке с увеличением эластичности полимермодифицированных смесей обеспечивает надежную и долговечную эксплуатацию цементных гидроизоляций на бетонных основаниях. Популярность цементных составов также связана с их высокой водонепроницаемостью и простотой применения. Они не вызывают коррозии крепежа и арматуры, могут использоваться в контакте с питьевой водой, способны восстанавливать исходную структуру материалов, что облегчает нанесение на сложные поверхности. Кроме того, цементные и полимерцементные смеси могут перекрывать уже существующие трещины в основании, что сохраняет целостность гидроизоляционного слоя даже при усадке бетона. Это свойство обмазочной изоляции наиболее востребовано при строительстве.

Для обеспечения качественной защиты подвалов и других помещений с повышенной влажностью очень важна предварительная подготовка поверхностей.

Она включает в себя:
• удаление органических наслоений (плесень, грибок);
• преобразование растворимых солей, так называемое флюатирование. Растворимые соли легко вымываются водой из толщи материала на его поверхность. Визуально это проявляется в образовании белого или желтоватого налета — высолов. Они портят внешний вид основания и приводят к постепенному ухудшению его конструкционных свойств: материал начинает крошиться и осыпаться. При обработке поверхности специальным реагентом — флюатом — растворимые соли переходят в нерастворимую форму. Образующиеся кристаллы заполняют мельчайшие поры и капилляры, дополнительно укрепляя основание;
• при необходимости — выравнивание и обработка адгезионным составом.

При наличии «фильтрующей» поверхности стен, через которую регулярно просачивается вода, необходима специальная обработка с применением целой системы материалов. При наружных гидроизоляционных работах (фундаменты, эксплуатируемая кровля — открытые балконы и террасы) используются только смеси с повышенной эластичностью, поскольку действие знакопеременных температур (зима — лето) вызывает риск деформации материала.

ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ОТСЕЧНАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ
Обеспечение долговечной защиты строений от капиллярной влаги осуществляется путем устройства отсечной внутристенной гидроизоляции — впрыскивания гидрофобизующих жидкостей в кирпичные, кирпично-бутовые и бутовые кладки. Выбор средства определяется природой и свойствами защищаемых материалов.

Кирпичные (каменные) кладки, бетонные блоки предполагают использование кремнийорганических силоксановых композиций, гидрофобизующих стенки капилляров и пор. Материалы на основе извести целесообразно защищать силикатными составами. Жидкое стекло реагирует с известью, образуя труднорастворимые продукты, закупоривающие щели и открытые полости. Технология отсечной гидроизоляции позволяет производить осушение любых кладок, в том числе и старинных.

РЕМОНТНЫЕ СМЕСИ
Конечно, защита помещений от воздействия воды — процесс плановый, требующий продуманных и взвешенных решений. Однако бывают ситуации, когда принять меры стоит немедленно! Для ликвидации всевозможных протечек, особенно опасных в случае, если вода поступает под давлением, используют специальные ремонтные смеси — быстросхватывающиеся, саморасширяющиеся, герметизирующие составы, например «Глимс ГидроПломба». Они обеспечивают надежное сцепление с герметизируемой поверхностью и сверхбыстрое нарастание прочности.

УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
На всех этапах гидроизоляционных работ можно использовать дополнительные средства, обеспечивающие особую защиту стыков и сопряжений — наиболее уязвимых зон помещения. Речь идет о различных уплотнительных материалах — герметизирующих лентах, шнурах и тканях.

Эластичные ленты с прорезиненной центральной частью помещают между двумя слоями гидроизоляционного раствора или мастики. В ассортименте большинства крупных производителей имеются самоклеящиеся гидроизоляционные ленты для мелкого ремонта и ликвидации незначительных протечек, а также различные декоративные изделия. Последние малоэффективны при постоянном контакте с водой, однако имеют ряд полезных свойств, например, фунгицидную пропитку, препятствующую распространению плесени.

Там, где уплотнение швов лентой затруднено, применяют эластичные шнуры прямоугольного сечения. Некоторые из них при взаимодействии с водой разбухают, надежно преграждая путь следующей порции жидкости.

В разнообразии методов защиты от воды и типов гидроизоляционных средств очень легко «потеряться»… иногда это даже приятно — иметь настолько широкий выбор! Однако самый надежный маяк, на который стоит ориентироваться, чтобы окончательно не потерять твердую почву под ногами, — это репутация производителя и собственный здравый смысл.

Безусловно, защита от воды — дело очень серьезное, но «не боги горшки обжигают», и при разумном и вдумчивом подходе справиться с этой проблемой вполне возможно!

ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ ФУНДАМЕНТА И ПОДВАЛА
Для увеличения нужно кликнуть на схему Схемы предоставлены компанией «Глимс-Продакшн» Редакция благодарит Виталия Викторовича Гребенюка, начальника отдела технического сопровождения «Глимс-Продакшн», Майю Яковлевну Яковлеву, к.х.н., эксперта-химика «Асока» и Наталью Медведеву, специалиста «Шомбург-ЕР» за помощь в подготовке статьи Автор: Полина Барбашова