В агрессивных средах

В процессе длительной эксплуатации имеющаяся гидроизоляция фундаментов претерпевает значительные изменения и теряет свои водозащитные функции полностью или частично. Часто гидроизоляция фундаментов нарушается в процессе их реконструкции или усиления.

В этих случаях возникает необходимость в проведении работ по усилению гидроизоляции или устройству ее вновь, а также работ по изменению режима поверхностных и грунтовых вод.

Основными видами повреждений горизонтальной гидроизоляции являются: разрыв изоляционного слоя в местах образования трещин, вызываемых неравномерными осадками основания
(рис. 2.18, а); повреждение изоляционного слоя на большом протяжении, как следствие появления в нем больших неравномерных осадок и усадочных трещин, а также динамических воздействий на фундамент и других причин (рис. 2.19, б и в).

В зависимости от характера разрушения горизонтальной гидроизоляции работы по ее восстановлению выполняются по-разному [2]. Работы производят участками длиной по 1 м. Над поврежденным участком в стене пробивают сквозные отверстия высотой 0,3-0,4 м. Удаляют участки поврежденной гидроизоляции, расчищают основание и при необходимости выравнивают его цементным раствором.

После схватывания цементного раствора и его подсушки (через сутки) укладывают по выровненному основанию гидроизоляционный слой с перекрытием старого слоя на 0,2-0,25 м. Если заменяемый участок проходил в кирпичной стене, то отверстие закладывают кирпичом с плотным заклиниванием вверху между новой и старой кладкой цементным раствором. При восстановлении гидроизоляции в бетонной или бутобетонной стене заделку производят бетоном.

Рис. 2.19. Характер повреждения гидроизоляции

фундаментов стен подвала

а) – схема фундамента; б) и в) – схемы повреждения гидроизоляции соответственно одной и несколькими трещинами; 1 – фундамент;
2 – пол; 3 – рулонная горизонтальная гидроизоляция; 4 – стена

подвала; 5 – стена здания; 6 – горизонтальная гидроизоляция;

7 – вертикальная гидроизоляция; 8 – участок повреждения

горизонтальной гидроизоляции; 9 – трещина

Если гидроизоляционный слой находится ниже уровня земли, а также пола первого или подвального этажа, то в первую очередь необходимо обнажить места устройства нового слоя для обеспечения удобства ведения работ. Работы могут выполняться с одной стороны, при этом целесообразно вести их снаружи. Отверстия пробивают через один или через два участка на всю ширину стены. При наклейке рубероида оставляют с каждой стороны завернутыми свободные концы длиной 0,3 м для надежного перекрытия со следующими участками. Устройство гидроизоляции на участках второй очереди выполняется через 2-3 сут.

Усиление или устройство новой наружной вертикальной гидроизоляции выполняют следующим образом. По периметру здания вдоль стен подвала разрабатывают траншею, закрепляя ее откосы. Для предотвращения затопления траншей ливневыми водами, а также сохранения устойчивости здания траншею разрабатывают участками по 10-15 м. Перед устройством гидроизоляции стену тщательно очищают от грунта и выравнивают цементной штукатуркой.

После схватывания и просыхания цементного раствора поверхность покрывают слоем горячего битума, на который сразу же наклеивают слой рубероида или другого материала. Затем еще раз промазывают горячим битумом и наклеивают второй слой. При необходимости изоляцию усиливают прижимной кирпичной стенкой и выполняют глиняный замок.

При высоком уровне грунтовых вод работы по устройству гидроизоляции проводят после осуществления водопонижения. Технология подготовки, покраски и наклейки слоев гидроизоляции остается такой же, как и при выполнении новой гидроизоляции.

Методы защиты фундаментов и подвальных стен от коррозии, вызванной агрессивным воздействием грунтовых вод, в основном такие же, как и при защите подземных конструкций от увлажнения. Различие состоит лишь в том, что используемые для выполнения химически стойкой изоляции материалы должны быть подобраны с учетом их устойчивости в агрессивной среде.

Вид антикоррозионной защиты поверхности фундаментов и подземных сооружений, подверженных воздействию агрессивных грунтовых и производственных вод, представлен в табл. 2.2 [2].

Таблица 2.2

Виды защитных покрытий для фундаментов

и подземных сооружений

Защита фундаментов, подверженных воздействию технологических проливов, а также находящихся в увлажненных и закисленных грунтах, должна производиться с учетом трех возможных случаев воздействия на них агрессивной среды.

1. Случайное попадание агрессивных сред в грунтовое основание; при этом уровень грунтовых вод расположен ниже отметки заложения фундамента.

2. Постепенное загрязнение грунта агрессивными средами при отсутствии грунтовых вод.

3. Постепенное загрязнение грунта агрессивными средами при подъеме уровня грунтовых вод выше подошвы фундамента.

В первом случае воздействия среды боковую поверхность фундамента покрывают слоем холодной битумной грунтовки и двумя-тремя слоями холодного или горячего битума (рис. 2.20, а). При этом щебеночная подготовка должна быть пропитана битумом.

Рис. 2.20. Схема защиты фундаментов от коррозии

1 – защитная подготовка; 2 – фундаментная подушка;
3 – фундаментные блоки; 4 – защитная окраска; 5 – стена;

6 – отмостка; 7 – обратная засыпка; 8 – столбчатый фундамент;
9 – оклеечная гидроизоляция; 10 – глиняный замок; 11 – колонна;
12 – прижимная кирпичная стенка

Во втором случае боковые поверхности фундамента после нанесения двух-трех слоев битумной окраски оклеивают двухслойной рулонной изоляцией (изолом, гидроизолом и др.) на битумной мастике (рис. 2.20, б).

В третьем случае воздействия среды боковую поверхность оклеивают двухслойной изоляцией е устройством прижимной или защитной стенки (рис. 2.20, б). Эта стенка выполняется из кислотоупорного или клинкерного кирпича на битумной мастике (горячий битумный раствор с песком), а также из обычного или кислотостойкого бетона.

Защитные покрытия бетонных фундаментов от агрессивного воздействия грунтовых вод по их надежности разделяются на три группы.

Группа 1 – покрытия в виде битумно-бензиновой грунтовки
(1:2 – 1:3) с последующей окраской за 2-3 раза битумно-бензиновым лаком с постоянным увеличением доли битума в смеси (от 1:1 до 2:1). Битумно-бензиновый лак можно заменить на один-два слоя битумного расплава по той же грунтовке. Рекомендуется устраивать глиняный замок в виде набивки жирной глиной слоем высотой 20-50 см между стенками фундамента и котлована. При этом глина должна быть хорошо размята и при укладке тщательно уплотнена.

Группа 2 – покрытия в виде защитных штукатурок, наносимых по битумно-бензиновой грунтовке. Материал для штукатурного слоя готовится путем разогрева битума с постепенным подмешиванием в него зеленого масла, а также мелкого песка. Общая толщина штукатурки 6-10 мм.

Группа 3 – покрытия в виде оклеечной изоляции в два-три слоя рубероида на битумной мастике по битумно-бензиновой грунтовке. Кроме рубероида можно использовать бризол, гидроизол или другие стойкие рулонные материалы. В наиболее ответственных случаях возможна наклейка слоя полиизобутилена или поливинилхлорида.

Для защиты фундаментов в условиях действия слабых минеральных и органических кислот используется оклейка их поверхности полиэтиленовой пленкой, дублированной стеклотканью, бумагой или песком по расплавленному битуму. Полиэтиленовая пленка в данном случае является надежным изоляционным экранирующим материалом. Дублирующий слой предохраняет полиэтилен от сгорания и механического повреждения при укладке на горячий расплав битума и обеспечивает удовлетворительное сцепление пленки с поверхностью бетона.

Для устройства надежной изоляции от действия кислот применяют покрытие из гибкого стеклопластика – полиэтиленовой пленки, дублированной с обеих сторон стеклотканью. Покрытие изготовляется из листовых материалов с помощью вулканизатора непрерывного действия. Такое покрытие водо- и газонепроницаемо при передаче давления 0,3-0,5 МПа, устойчиво к действию соляной, серной и синтетических жирных кислот и может быть рекомендовано для защиты поверхностей фундаментов.

При наличии жидких агрессивных сред железобетонные и бетонные фундаменты под металлические колонны должны выступать над уровнем пола не менее чем на 300 мм. При невозможности соблюдения данного требования необходимо предусматривать обетонирование нижних участков колонн на высоту 500 мм выше уровня пола и защиту от попадания агрессивных сред отгибом вверх рулонной изоляции пола на высоту 300 мм.

Фундаменты под оборудование должны быть защищены от воздействия агрессивной среды и иметь гидроизоляцию пола, обеспечивающую непроницаемость защитного покрытия. При систематическом попадании на фундамент средне- и сильноагрессивных жидкостей необходимо дополнительно предусматривать устройство поддонов под оборудованием из химически стойких материалов. Подземные части фундаментов под оборудование защищают так же, как и фундаменты здания. При выборе защиты фундаментов под технологические аппараты необходимо учитывать возможность и число проливов раствора. Фундаменты под оборудование работают в тяжелых условиях, особенно когда подвергаются вибрациям и механическим повреждениям, что может привести к отслоению защитных покрытий и попаданию на бетон агрессивных сред. Наиболее уязвимыми являются места крепления анкерных болтов к фундаментам при отсутствии непроницаемого изоляционного слоя.

Иногда опорная часть фундамента защищается кислотоупорным кирпичом, а боковые поверхности – кислотоупорным кирпичом или более легкими штучными материалами – керамическими или диабазовыми плитками. Вместо облицовки бетонных фундаментов под оборудование штучными материалами можно использовать стеклопластики. Все большее применение при защите фундаментов находит полимербетон.

Защита фундаментов выше уровня пола осуществляется аналогично защите пола (рис. 2.21, а). Если фундамент выполнен из химически стойкого кирпича или другого материала, то облицовывают все поверхности фундамента (рис. 2.21, б). Если оборудование вызывает вибрацию, то его анкеровка в фундаменте представляет особую трудность. Часто в фундаменте оставляют отверстия для анкерных болтов, которые после установки оборудования необходимо залить раствором.

Однако в случае вибрации, даже при использовании высокоплотных мастик на основе синтетических смол появляются трещины, через которые агрессивные жидкости проникают в бетон. Поэтому для антикоррозионной защиты применяют специальные фасонные изделия из плотных химически стойких материалов, забетонированные в фундамент. В эти фасонные изделия и устанавливают анкерные болты, которые затем заливают химически стойкой мастикой
(рис. 2.21, в).

Рис. 2.21. Схема защиты фундаментов под оборудование от коррозии

1 – фундамент; 2 – пол; 3 – кислотоупорная облицовка; 4 – раствор;
5 – опорная защитная плита; 6 – химически стойкая изоляция;
7 – анкерный болт; 8 – фасонный элемент из химически стойкого
материала

Оценка опасности электрокоррозии железобетонных фундаментов и подземных конструкций производится по значению измеренной разности потенциалов арматура-бетон, арматура-грунт, а также по значению градиента потенциала на поверхности бетона вдоль арматуры. Измерения следует производить в период наибольшей влажности грунта.

Опоры или фундаменты, выполненные из ненапряженного железобетона, площадь поперечного сечения, арматуры которых уменьшилась в результате коррозии на 10 % и более, должны быть заменены новыми или усилены. При уменьшении вследствие электрокоррозии площади поперечного сечения арматуры фундамента менее чем на 10 % арматуру необходимо очистить от продуктов коррозии и заделать вскрытый участок бетона, а затем восстановить изоляцию. Усиленные фундаменты и подземные конструкции в процессе эксплуатации должны находиться под особым наблюдением.

Фундаменты с анкерными болтами заменяются или усиливаются в тех случаях, когда уменьшение поперечного сечения болта, работающего на растяжение на участке без резьбы, превышает 20 %, а болта, работающего на сжатие – 30 %.

Защита железобетонных фундаментов от электрокоррозии может выполняться путем окрасочной изоляции битумными мастиками. Более эффективную защиту от злектрокоррозии фундаментов создают полиэтиленовые покрытия, этиленовая змаль на основе эпоксидных смол. Для предотвращения попадания блуждающих токов из грунта на арматуру фундамента следует производить оклейку поверхностей 2-3 слоями изоляционных материалов. Такими материалами могут служить листовые и рулонные гидроизол, изол, бризол, релин и др.