§ 42. Гидроизоляция фундаментов и защита их от воздействия агрессивных вод
Фундаменты, находящиеся в зоне капиллярного увлажнения грунтов или ниже уровня подземных вод, нуждаются в защите от проникания влаги, так как последняя, попадая в тело фундамента и замерзая в нем, способствует выветриванию и разрушению его материала. Требуется также защищать фундаменты от агрессивного действия подземных вод, если последние содержат вредные химические примеси.
Эта защита осуществляется путем устройства специальной гидроизоляции, представляющей собой водонепроницаемую оболочку на внутренней или внешней поверхности защищаемого сооружения. Особое значение гидроизоляция имеет для гражданских и промышленных зданий, в которых она должна обеспечить не только сохранность конструкции здания, но и защиту его помещений от сырости. Гидроизоляция может быть жесткой, обмазочной и оклеечной.
Жесткая гидроизоляция осуществляется нанесением на защищаемую поверхность плотного водонепроницаемого слоя штукатурки толщиной 2—3 см или устройством обделки из водонепроницаемого бетона. Для приготовления штукатурки и бетона используют портландцемент повышенной марки. Для увеличения водонепроницаемости этих защитных слоев в их состав вводят специальные уплотняющие добавки, например, винеоловую смолу, бентонит, церезит и др. Для гидроизоляционных работ используют также водонепроницаемые безусадочный и расширяющийся цементы. Они имеют специальный состав и при твердении сохраняют или даже увеличивают свой объем. Штукатурку, как правило, наносят способом торкретирования на наружные поверхности фундамента, соприкасающиеся с водой. При изоляции больших площадей торкретный слой наносят на металлическую сетку, прикрепленную к ограждаемой поверхности. Для устройства штукатурной гидроизоляции применяют также различные асфальтобитумные материалы, которые используют в горячем и холодном виде. Цементная штукатурка с торкретированием применяется при давлении подземных вод до 0,05 МПа. Ее Верх доводят до отметки на 0,5 м выше расчетного уровня подземных вод, а далее устраивают гидроизоляцию только от капиллярной влаги. Недостатком жесткой гидроизоляции является возможность появления в ней трещин даже при небольших осадках сооружения. В связи с этим жесткую гидроизоляцию осуществляют после завершения кладки стен здания и устройства перекрытий и крыши, когда в основном заканчивается осадка здания.
Обмазочная (окрасочная) гидроизоляция представляет собой тонкую многослойную оболочку, наносимую на изолируемую поверхность путем обмазки асфальтом, битумом, каменноугольным дегтем. В настоящее время для устройства обмазочной гидроизоляции стали применять также многие виды синтетических смол и полимерных материалов. Сюда относятся лаки, краски из перхлорвиниловых, эпоксидных, фуроловых и других смол, а также составы из полиэтилена, полипропилена, капрона, модифицированного битума и других порошкообразных термопластичных материалов, наносимых газопламенным напылением. Обмазочную гидроизоляцию обычно устраивают на наружных поверхностях кладки, так как эта гидроизоляция успешно может работать лишь со стороны давления воды. Обмазочная изоляция легко разрушается при деформациях сооружения, кроме того, она быстро изнашивается. В связи с этим обмазочную гидроизоляцию рекомендуется применять лишь в тех случаях, когда по условиям эксплуатации возможен ее периодический ремонт.
Оклеечную гидроизоляцию применяют для защиты подвальных и подземных помещений от подземных вод, где другие виды изоляции оказываются недостаточно эффективными. Эта изоляция устраивается из нескольких слоев рулонного гидроизоляционного материала, наклеиваемого на ограждаемую поверхность с помощью водонепроницаемых пластичных мастик. В качестве рулонных мате1 риалов для этой цели используют пропитанные нефтяными битумами картоны (рубероид, пергамин, гидроизол), ткани (метроизол, метробит), обработанные каменноугольными смолами картоны (толь, толь-кожа). В последнее время стали применять также стеклоткани и ткани из синтетических материалов (капрон, нейлон, хлорин) в сочетании с эпоксидными, перхлорвиниловыми и другими синтетическими смолами. В ответственных случаях используют металлоизол, который представляет собой алюминиевую фольгу, покрытую с обеих сторон битумом.
Число слоев гидроизоляции принимают в зависимости от напора воды над уровнем подошвы пола здания. При напоре 1, 2, 3 м и более ее устраивают соответственно в два, три и четыре слоя. Оклеечная гидроизоляция должна возвышаться чад наиболее высоким уровнем подземных вод не менее чем на 0,5 м. Выше этой отметки делают обмазочную гидроизоляцию. Оклеечная гидроизоляция успешно работает, если она плотно зажата между ровными поверхностями. Одной из таких поверхностей служит поверхность ограждаемой конструкции, а другой — специально сооружаемый защитный слой. Серьезным недостатком оклеечной гидроизоляции является большая трудоемкость работ по ее изготовлению и невозможность эффективно ее механизировать.
Выбор той или иной конструкции гидроизоляции производится в каждом конкретном случае с учетом конструктивных особенностей сооружения и положения уровня подземных вод. Рассмотрим некоторые характерные случаи.
Рис. 7.9. Гидроизоляция бесподвального здания с цоколем высотой более 0,6 м
1 — тротуар; 2 — горизонтальная гидроизоляция; 3 — дощатый пол; 4 — подготовка под полы; 5 — обмазка битумом; 6 — стена; 7 — фундамент
При отсутствии подвалов для защиты надземной части здания от капиллярного проникания в нее влаги из грунта между стенами и фундаментами устраивают гидроизоляционные прослойки из асфальта толщиной 10—12 мм или двух слоев толя или рубероида, уложенных на клебемассе. Этот защитный слой располагают на 10—15 см выше верха отмостки или тротуара. При высоте цоколя более 0,6 м устраивают второй такой же изоляционный слой, располагая его на 10—15 см ниже конструкции деревянного пола (рис. 7.9).
При наличии в здании подвала его также следует защищать от проникания влаги из грунта, даже если отсутствуют подземные воды. Для этого в дополнение к верхним изоляционным прослойкам необходимо в кладке фундамента уложить слой гидроизоляции на уровне пола подвала. Наружные поверхности стен подвала обмазывают подогретой смолой, битумом или гудроном, лучше всего по штукатурке из цементно-известкового раствора с добавкой церезита. Пол подвала рекомендуется устраивать асфальтовым или цементным с введением уплотняющих добавок. Можно также укладывать по всей площади пола изолирующий слой гудрона или битума, объединяя этот слой в одно целое с изоляцией в кладке фундамента.
Рис. 7.10 Оклеечная гидроизоляция для защиты подвального помещения от подземных вод
а — уровень подземных вод превышает пол подвала на высоту от 0,2 до 1 м; б — то же, более 1 м; 1 — стена подвала; 2 — пол подвала; 3 — бетонная подготовка; 4 — оклеечная гидроизоляция; 5 — битумное заполнение осадочного шва; б — фундамент; 7 — оградительная стенка из кирпича; 8 — битумная обмазка за два раза; 9 — фундаментная плита
Если уровень подземных вод находится выше пола подвала; то следует принять меры против затопления помещений. Наиболее экономичным в этом случае является устройство дренажа. Если это невозможно, то стены и пол подвала защищают усиленной гидроизоляцией, представляющей собой непрерывную замкнутую оболочку, укладываемую с внешней стороны конструкции пола подвала и его стен (рис. 7.10, а). В качестве гидроизоляции в этих случаях применяют рулонный ковер из толя или рубероида, уложенный на соответствующей клебемассе. Однако более надежной защитой является применение вместо толя или рубероида гидроизола на асбестовой основе.
В практике строительства возможны случаи, когда уровень подземных вод более чем на 1 м превышает отметку пола подвала. В этих случаях для надежной защиты от подтопления под всем -сооружением устраивается сплошная железобетонная плита, а изоляционный ковер выполняется из трех слоев рубероида (рис. 7.10,6). Оклеечная гидроизоляция пола подвала зажимается между бетонной подготовкой и плитой и составляет одно целое с изоляцией стен подвала, которая наносится на их наружную поверхность и защищается стенкой в полкирпича и слоем мятой глины. Таким образом, давление воды и грунта воспринимается железобетонной плитой и стенами подвала.
Из краткого рассмотрения данного вопроса видно, что устройство гидроизоляции представляет значительные трудности, поэтому во всех случаях, когда это возможно, более целесообразно осуществление дренажа.
При наличии агрессивных подземных вод фундаменты сооружений защищают от разрушения с помощью следующих мер:
1) при слабоагрессивных водах обычно изготовляют фундаменты из бетона повышенной плотности, используя в качестве вяжущих портландцемент или сульфатостойкий портландцемент с добавками пуццолана или шлака;
2) в случае среднеагрессивных подземных вод кроме изготовления фундаментов из бетонов повышенной плотности и особо плотных используют наружную обмазочную битумную гидроизоляцию;
3) при очень агрессивных подземных водах фундаменты изолируют от контакта с ними, устраивая обмазочную или оклеечную гидроизоляцию из битумных материалов или химически стойких составов. Изоляционный слой укладывают в виде оболочки с боков и под подошвой фундамента. Для этого по дну котлована делают специальную подготовку из тощего бетона, поверх которой устраивают гидроизоляцию под подошву фундамента. Для повышения водонепроницаемости бетонов применяют также и полимеры. Такие бетоны получили название полимербетонов.
Степень агрессивного воздействия подземных вод на бетон фундаментов, а также подробные требования по выбору их конструкции, материалов и способов защиты от коррозии указаны в СНиП 2.03.11—85 «Защита строительных конструкций от коррозии».