Отечественные цементы для гидроизоляции

Гидроизоляцию, как правило, связывают с пластиковыми, неткаными, силиконовыми и другими материалами, не подверженными растворению водой, либо водоотталкивающими.

Однако намного надежнее использование для этой цели специальных цементов для гидроизоляции, так как области их применения гораздо шире многих других видов гидроизоляции и они являются конструкционными материалами (к тому же отечественного производства), способными сопротивляться проникновению воды, в том числе и под давлением.

В нашей стране первые водонепроницаемые бетоны с применением специальных напрягающих цементов были разработаны еще в 50-х годах в НИИЖБ под руководством В.В. Михайлова.

На протяжении более 30 лет были построены свыше сотни гидротехнических и подземных сооружений из такого бетона без применения дополнительной гидроизоляции, которые эксплуатируются до настоящего времени.

Бетоны на основе НЦ (напрягающего цемента), разработанного в НИИЖБе, условно можно разделить на две основные группы: бетоны напрягающие и бетоны с компенсированной усадкой. Первые применяют, если в проекте есть требование по самонапряжению, т. е. преднапряжению бетона и арматуры в результате расширения цементного камня и бетона. Состав напрягающего бетона подбирают, исходя из условия получения необходимой величины самонапряжения. В этом случае расход НЦ в бетоне оказывается, как правило, большим, чем требуется для обеспечения необходимой прочности. Состав же бетона с компенсированной усадкой подбирается по традиционной методике по критерию прочности с учетом необходимой пластичности (удобоукладываемости). Для достижения в бетоне равной прочности НЦ требуется приблизительно на 10% меньше, чем портландцемента.

Особенно эффективно применение таких бетонов в конструкциях и сооружениях, к которым предъявляются высокие требования по трещиностойкости, водонепроницаемости и долговечности. Это емкости различного назначения, включая плавательные бассейны, насосные станции и очистные сооружения; трубы напорные и безнапорные; подземные конструкции, в том числе тоннели метрополитенов; конструкции большой протяженности - покрытия дорог, аэродромов, трибун стадионов, эксплуатируемых и безрулонных кровель, автодорожных мостов, искусственных конькобежных дорожек и полей; полы гражданских и промышленных зданий, включая цеха мясоперерабатывающих комбинатов; ограждающие конструкции, возводимые методом "стена в грунте"; конструкции с предварительно напрягаемой арматурой.

НЦ является расширяющим вяжущим и увеличивается в объеме после приобретения прочности 8-15 Мпа, обеспечивающей сцепление с арматурой. В результате арматура получает напряжение растяжения, бетон - сжатия, а бетонная конструкция становится самонапряженной.

Важнейший показатель качества любой железобетонной конструкции - прочность бетона в процессе эксплуатации. У бетонов на основе НЦ она обычно составляет 40-70 Мпа и при этом весьма интенсивно растет и после 28 суток. Кроме того, эти бетоны обладают более высокой, чем обычно (на 25% выше), прочностью на растяжение, что в сочетании с самонапряжением придает конструкциям повышенную трещиностойкость.

Бетоны на основе НЦ являются практически водонепроницаемыми (W 12-20). Газонепроницаемость бетона на основе НЦ примерно в 40 раз меньше, чем тяжелого бетона на основе портландцемента (то есть у него низкая газопроницаемость).

Долговечность железобетонных конструкций на основе НЦ в условиях российского климата в значительной степени определяется высокой морозостойкостью (F 500 и более) - до 1500 циклов замораживания-оттаивания. Благодаря своей мелкопористой структуре с замкнутыми порами бетоны на НЦ в 3-6 раз повышают долговечность железобетонных конструкций.

Имея плотную мелкозернистую структуру, бетоны на основе НЦ обладают повышенной коррозиестойкостью, в том числе в сульфатных средах. В силу высокой плотности бетоны на основе напрягающего цемента (смесь портландцемента и расширяющей добавки РД) более сульфатостойки и не требуют специальной защиты при содержании ионов SO4 до 5000 мг/л, у них также повышенная стойкость к воздействию агрессивных сред.


Такие бетоны с успехом могут применяться в гидротехнических сооружениях, поскольку устойчивость бетонов на напрягающих цементах в морской воде, как показали прямые опыты на образцах, уплотненных вибрированием, в 1,5-5 раз больше, чем у бетона на основе портландцемента. Актуальность использования водонепроницаемых бетонов для возведения подземных и гидротехнических сооружений определяется еще тем, что они способны сопротивляться проникновению воды, в том числе и под давлением (не фильтрует воду при давлении 20 атмосфер).

У этих материалов высокое сцепление со старым бетоном (в 1,5 - 2 раза больше, чем у обычного бетона), что особенно важно при выполнении ремонтно-восстановительных работ и усилении конструкций.

Трудно найти другое вяжущее, которые обеспечивало бы такой высокий технический уровень бетона. Эти цементы в отличие от традиционных в процессе твердения увеличиваются в объеме, что позволяет в значительной мере нейтрализовать негативное влияние усадки на свойства бетона.

Благодаря вышеперечисленным свойствам бетоны на НЦ успешно применяются в сборных и монолитных конструкциях и сооружениях в различных областях строительства. Например, в подземных конструкциях всех видов: часть работ на Манежной площади, еще раньше универсам "Московский", тоннели метрополитенов, а также емкости различного назначения, плавательные бассейны и очистные сооружения, безрулонные кровли, полы гражданских и промышленных зданий (включая мясокомбинаты "Микомс" и "Кампомос"). Накопленный практический опыт применения таких бетонов свидетельствует, что в большинстве случаев их использование дает возможность возводить конструкции и сооружения, превосходящие по своим техническим и эксплуатационным характеристикам аналоги из бетона на основе портландцемента.

Весьма эффективно применение цемента НЦ и гидроизолирующего цемента Гидро-S, позднее специально разработанного для решения задачи полной гидроизоляции и пользующегося заслуженным успехом у конечных потребителей, в индивидуальном малоэтажном строительстве (подвалы, гаражи, бассейны). Эти цементы применяются для строительства водонепроницаемых конструкций и не требуют дополнительной гидроизоляции. К объектам их применения относятся подвальные помещения, бассейны, безрулонные плоские крыши, ремонт сырых и затапливаемых строений.

Большой интерес к водонепроницаемым цементам возник у частных застройщиков, так как многие из них строят индивидуальные дома, дачи, гаражи, подвалы, бассейны, где требуется надежная гидроизоляция. Эту проблему можно успешно решить, используя цементы Гидро-S и НЦ.

Существует два основных вида гидроизоляции: внутренняя и наружная. Иногда гидроизоляция вообще не нужна, если бассейн или дом находятся на высоком месте с песчаным грунтом. Хорошие дорогостоящие материалы для гидроизоляции в данном случае не требуются. В случаях, если дом находится в зоне подпора грунтовых вод и вероятно просачивание вод через фундамент, дешевые материалы применять нет смысла, так как не будет должного эффекта. Поэтому в каждом конкретном случае решается, какие виды гидроизоляции необходимы и какие материалы применить. Количество применяемых материалов должно быть оптимальным.

Выбор того или иного материала для гидроизоляции в каждом конкретном случае определяется, исходя из причин, вызвавших или могущих вызвать образование протечки.

Наиболее распространенные причины протечек обычно заключаются:

в неправильно выбранной конструкции подземного сооружения;

в неправильно выбранной схеме гидроизоляции;

в неправильном подборе гидроизоляционных материалов.

В чистом виде какая-то одна причина встречается редко. Чаще протечки обусловлены сложной комбинацией нескольких причин, поэтому лучше всего тщательно продумать еще на стадии закладки конструкций, как осуществлять гидроизоляцию, внимательно подойти к выбору гидроизоляционных материалов, сравнивая их по свойствам, техническим данным и по возможности консультируясь со специалистами. Ознакомиться с описанными специальными цементами для гидроизоляции и проконсультироваться со строителями, знающими особенности работы с ними, можно, посетив торгово-выставочный комплекс "От фундамента до кровли" на территории НИИЖБа.


Следует признать, что до настоящего времени степень информированности специалистов небольших строительных организаций о современных материалах отечественного производства и о новейших технологиях, разрабатываемых нашими специалистами, явно недостаточна.

Для устранения информационного вакуума в строительных организациях, а также для обеспечения их современными технологиями и материалами отечественного производства на базе Научно-исследовательского проектно-конструкторского и технологического института бетона и железобетона (НИИЖБ) и был организован торговый дом "НИИЖБ-трейдинг".

Уже с сентября для представителей строительных фирм планируется цикл специализированных бесплатных семинаров, посвященных современным технологиям проведения строительных и ремонтных работ. Семинары будут проводиться на базе НИИЖБ с привлечением ведущих специалистов отрасли.

Автор: И. Ильин, спецкор

Источник: Журнал "Строительная техника и технологии" N7 1999г.