ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Гидроизоляционные материалы предназначены для предохранения строительных конструкций от контакта с водой, поглощения воды или от фильтрации воды через них. В зависимости от физического состо­яния и соответственно технологии их применения гидроизоляционные материалы можно разделить на жидкие; пастообразные пластично-вяз­кие; твердые упруго-пластичные.

Жидкие гидроизоляционные материалымогут быть пропиточные и пленкообразующие.

Пропиточные материалы — жидкости, проникающие в поры по­верхностных слоев материала и образующие там водонепроницаемые барьеры или гидрофобизирующие поверхность пор.

Битумы и дегти, переведенные в жидкое состояние,— простейшие пропиточные материалы. Битумы придают пропитанному слою мате­риала водонепроницаемость, а дегти, кроме того, антисептируют ма­териал. Для перевода в жидкое состояние дегти и битумы можно расплавить, растворить в органических растворителях или приготовить из них эмульсию.

Битумные эмульсии готовят в гомогенизаторах (высокоскоростных смесителях). В них расплавленный битум диспергируют в горячей воде (85...90° С), в которой предварительно растворяют поверхностно-ак­тивные вещества-эмульгаторы, обеспечивающие стабильность эмуль­сии. Эмульсии могут модифицироваться полимерами и латексами каучуков. Пропитка эмульсиями целесообразна для влажных матери­алов.

Пропитка мономерами с последующей их полимеризацией в порах материала обеспечивает их стабильную водонепроницаемость. Наибо­лее перспективны для этой цели акриловые мономеры. Их полимери­зация возможна с помощью инициаторов, введенных в пропиты­вающую жидкость.

Кремнийорганические жидкости — эффективный пропиточный ма­териал, гидрофобизирующий (придающий водоотталкивающие свой­ства) пористые материалы. Эти вещества имеют высокую прони­кающую способность, они атмосферостойки и термостойки. Жидкости не имеют цвета и запаха и не изменяют внешний вид пропитываемого материала.

Самая распространенная кремнийорганическая жидкость, приме­няемая в строительстве,— ГКЖ-94. Для обработки строительных ма-

териалов используют 1... 10 %-ный раствор ГКЖ-94 в органических растворителях или 0,5,..3 %-ную водную эмульсию. После высыхания на стенках пор и самом материале образуется тончайшая гидрофобная пленка, прочно скрепленная с материалом.

Инъекционные материалы нагнетают в поры изолируемого матери­ала под давлением. В качестве инъекционных могут использоваться не только все пропиточные, но и более вязкие жидкости (например, эпоксидные смолы, полимерные дисперсии). Принудительное нагне­тание гидроизоляционного материала в конструкцию обеспечивает более высокую водонепроницаемость образующегося защитного слоя, чем свободная пропитка, но его выполнение значительно сложнее и дороже ее.

Пленкообразующие материалы — вязкожидкие составы, которые после нанесения на поверхность изолируемой конструкции образуют на ней водонепроницаемую пленку. Образование пленки происходит либо в результате улетучивания растворителя, либо в результате поли­меризации. Среди пленкообразующих веществ наибольшее распрост­ранение получили разжиженные битумы и битумные эмульсии, лаки и эмали.

Пастообразные гидроизоляционные материалыиспользуют как об­мазочные и приклеивающие. Обмазочные материалы после нанесения образуют на изолируемой поверхности достаточно толстый гидроизо­ляционный слой. К обмазочным материалам относят мастики и пасты — пластично-вязкие системы с ярко выраженными тиксотропными свойствами. Это означает, что они при нанесении на поверхность тем или иным инструментом разжижаются, а затем переходят в твердооб-разное состояние.

Мастики получают смешиванием органических вяжущих с мине­ральными наполнителями и специальными добавками (пластифици­рующими, структурирующими и др.). По виду вяжущего различают мастики битумные, битумно-полимерные и полимерные; реже исполь­зуются дегтевые.

Самые распространенные мастики — битумные. Они относительно дешевы и имеют хорошую адгезию к большинству материалов. Выпу­скают такие мастики в двух вариантах: холодные, готовые к употребле­нию (они содержат растворитель) и горячие, нуждающиеся в нагреве до 160...180° С для перевода в рабочее состояние.

Последние годы все более широкое распространение получают полимербитумные и полимерные мастики с использованием в качестве связующего синтетических каучуков (бутилового, стиролбутадиенсти-рольного, тиоколового и др.) и эластомеров (полиизобутилена, хлор-сульфополиэтилена и др.).

Мастики в качестве приклеивающего материала (например, для наклейки рулонной гидроизоляции) и в качестве материала, образую­щего гидроизоляционный слой на обрабатываемой конструкции (на-

пример, для обмазки наружных поверхностей стен подвалов и фунда-ментов). Полимерные мастики применяют также для устройства анти­коррозионных покрытий на бетонных и металлических конструкциях, работающих в агрессивных средах. |

Пасты получают на основе битумов и дегтей путем их дисперги­рования в присутствии твердого эмульгатора (глины, извести и т. п.). Примерный состав битумной пасты, % по массе:

В обычных битумно-глиняных пастах размер частиц битума 0.1...0.15 мм.

Пасты хорошо смешиваются с наполнителями (песком) и легко наносятся даже на влажные поверхности; после высыхания капли битума сливаются, и образуется мастичное покрытие.

Упруго-пластичные гидроизоляционные материалыпредставлены рулонными материалами (безосновными и на различных основах), аналогичные кровельным. Как уже говорилось, в отличие от кровель­ных гидроизоляционные материалы не подвергаются солнечному из­лучению, но постоянно находятся во влажных условиях, где на первое место выходит гнилостойкость.

Первыми рулонными гидроизоляционными материалами были толь и рубероид (без бронирующей посыпки). Долговечность этих материалов ограничена низкой гнилостойкостью кровельного картона. При этом толь, за счет пропитки дегтем, более долговечен в роли гидроизоляционного материала.

В современных рулонных гидроизоляционных материалах для по­вышения долговечности и надежности используют битумные и поли-мербитумные материалы на негниющих основах.

Гидростеклоизол— битумный гидроизоляционный материал, со­стоящий из стекловолокнистой основы, на которую с двух сторон нанесен слой битумного вяжущего, состоящего из битума, минераль­ного наполнителя (20 % от массы вяжущего) и пластификатора-мяг-чителя. Масса битумного вяжущего 3000 ± 300 г/м². Материал укреп­ляется на изолируемой поверхности путем оплавления пламенем газо­воздушных горелок (см. рис. 16.2); рекомендуемая температура работ при укладке — не ниже 10° С.

Гидростеклоизол предназначен для гидроизоляции тоннелей мет­рополитена, пролетных строений мостов и путепроводов, подвалов, бассейнов и т. п. Для кровельных работ не рекомендуется.

16.4. ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ

Герметизирующие материалы (герметики) применяют для уплот­нения швов между элементами строительных конструкций для обес­печивания водо- и воздухонепроницаемости шва. Герметики, используемые для заделки швов в сборном домостроении, должны быть эластичными, так как такие швы меняют свои размеры в результате температурных и усадочных деформаций. Это не позволяет использо­вать для этих целей жесткие цементные растворы. Другой тип герме-тиков —- монтажные герметики — используемые для заделки швов между дверными и оконными коробками и стеной, укрепления стекол в рамах и т. п.

В зависимости от вида герметики могут быть в виде паст, мастик, вспенивающихся составов и в виде упругих и эластичных прокладок.

Герметизирующие мастики получают на основе пластично-вязких полимерных продуктов. Основное требование к мастичным герметикам — высокая деформативность и адгезия к материалу шва (например, к бетону). Различают герметики неотверждающиеся, отверждающиеся и высыхающие.

Неотверждающиеся герметики получают в основном на основе полиизобутилена — термоэластопласта, сохраняющего эластичность при температурах от + 80 до — 60° С. Для этой цели используют также синтетические каучуки: бутиловый, акриловый и др.

Полиизобутиленовые мастики кроме полимера содержат тонкодис­персный наполнитель (мел, тальк и др.) и мягчитель (масло). Мастика обладает водо- и атмосферостойкостью и отличной адгезией к боль­шинству материалов. Для нагнетания мастики в швы используют шприцы со сменными патронами, наполненными составом (рис. 16.5).

Отверждающиеся герметики получают из реакционноспособных олигомеров (главным образом, жидких каучуков). Наибольшее распро­странение в строительстве получили тиоколовые герметики; в меньшей степени — полиуретановые и силиконовые. Отверждение мастик мо­жет происходить за счет введения отвердителей (вулканизаторов) или влагой и кислородом воздуха.

Тиоколовая мастика — двухкомпонентный состав, включающий в себя жидкий тиоколовый каучук, наполненный сажей или светлыми порошкообразными наполнителями, и вулканизирующую пасту. Ком­поненты смешиваются перед заполнением шва. Через 1...3 сут паста непосредственно в шве превращается в резину, не теряя при этом адгезии к бетону. Этот герметик можно использовать для уплотнения стекол, установленных в металлические рамы в витринах, теплицах и т. п.

Силиконовые герметики отличаются высокой теплостойкостью и химической стойкостью.

Высыхающие герметики — вяз­ко-пластичные материалы, получае­мые растворением в органических растворителях битумных, полимер­ных и других связующих в смеси с наполнителями. Эти материалы ана­логичны холодным битумным и би-тумно-полимерным мастикам. Та­кие герметики выпускают в готовом виде. Их можно применять при низ­ких температурах. Недостаток таких герметиков — токсичность и пожа-роопасность во время проведения работ.

Монтажные пены — новый вид герметиков, представляющий собой жидкие полимерные составы, отвер-ждающиеся на воздухе, насыщенные

под давлением газом. Они расфасованы в баллончики вместимостью до 1 дм³. При нажатии на клапан баллончика из него выходит струя вязкой жидкости, моментально вспучивающаяся и затвердевающая в виде пены через несколько часов. Такой герметик обеспечивает не только гидроизоляцию, но и теплоизоляцию в герметизируемом шве. Их с успехом используют для уплотнения швов при установке дверных и оконных блоков.

Штучные герметики— жгуты и ленты. Жгуты обычно имеют круг­лое поперечное сечение и пористую структуру. Они эластичны и устанавливаются в шов в обжатом состоянии, что позволяет им обес-

печивать герметичность шва при изменении его ширины. Ленточные гер­метики получают, нанося на волокнистую основу слой нетвердеющего мас­тичного герметика; таки­ми лентами заклеивают шов.

Гернит — пористый эластичный жгут корич­невого цвета (D = 20.. .60 мм и длиной до 3 м), имею­щий плотную пленку на поверхности (рис. 16.6, а). Его получают на основе атмосферостойкого него-

Возросшая стоимость энергии и проблемы с ее запасами поставили задачу повышения эффективности тепловой изоляции ограждающих конструкций и тепловых агрегатов. С 2000 г. в России установлены новые нормативные значения теплового сопротивления стен и других ограждающих конструкций. Они в З...3,5 раза выше прежних. Побуди­тельной причиной для этого явились большие потери тепловой энергии через поверхности зданий, сооружений, тепловых трасс и тешгоагрега-тов. При старых нормативах они достигли к концу XX в. до 30 % годового потребления топливно-энергетических ресурсов в России.

Решить эту задачу, используя только традиционные материалы, нельзя (например, для этого надо увеличить толщину кирпичной стены в 3 раза). Обеспечить заданные значения теплового сопротивления ограждающих конструкций можно только с помощью использования специальных высокоэффективных теплоизоляционных материалов.

Теплоизоляционными материалами называют материалы, предназ­наченные для минимизации теплообмена с окружающей средой через ограждающие конструкции зданий и поверхности оборудования и трубопроводов. К таким материалам относятся материалы, имеющие теплопроводность не более 0,175 Вт/(м • К) и соответственно среднюю плотность не более 600 кг/м .

Применение теплоизоляционных материалов позволяет, помимо экономии тепловой энергии, существенно снизить вес и толщину ограждающих конструкций, соответственно уменьшив расходы на основные материалы, транспортные расходы и т. п.

По назначению теплоизоляционные материалы делят на общестроительные и монтажные (для изоляции агрегатов и трубопро­водов).

По виду исходного сырья теплоизоляционные матери­алы бывают неорганические и органические; это определяет их рабочие температуры, склонность к возгоранию и долговечность. Изготовляют также и комбинированные материалы, состоящие из органического и неорганического сырья (например, деревоцементные материалы).

По внешнему виду и форме теплоизоляционные ма­териалы могут быть сыпучие и штучные.

Сыпучие материалы представляют собой рыхлые массы порошко­образного, зернистого или волокнистого строения. В сухом виде их используют для засыпки полостей в ограждающих конструкциях (ке­рамзит, вспученный перлит т. п.). Некоторые порошкообразные мате­риалы затворяют водой и в виде мастик наносят на изолируемую поверхность трубопроводов и тепловых агрегатов.

Штучные теплоизоляционные материалы — жесткие и гибкие изде­лия различной формы: плиты, маты, блоки, скорлупы и т. п. Приме­нение штучных изделий позволяет ускорить и упростить производство теплоизоляционных работ и повысить их качество.