Пропиточная (проникающего действия) гидроизоляция предназначена для повышения водонепроницаемости пористых камней и бетона путем заполнения их пор водоустойчивым веществом. Пропитанные водоустойчивым веществом изделия отличаются высокой морозоустойчивостью, повышенной прочностью и стойкостью к агрессивным водам. Пропитке подвергают сваи и трубы, сборные элементы подземных и гидротехнических сооружений, блоки и кирпичи для кладки стен.
В качестве пропиточных материалов используются термопластичные материалы и полимеры в расплавленном виде (битум, каменноугольный пек, полиэтилен), а также термореактивные смолы (стирол, метилакрилат) с последующей полимеризацией. Пропитка производится либо в открытых ваннах, либо в автоклавах под давлением. Пропиточная гидроизоляция свай не нарушается при забивке.
Для придания гидрофобных свойств существующим конструкциям и защиты их от притока капиллярной влаги выполняется инъекционная пропитка. Для инъекций применяются кремнийорганические жидкости типа ГКЖ и другие составы. В инъецируемой стене (рис. 5.6) пробуриваются 2 или 3 ряда шпуров по сетке 0,3×0,3 м, в которые вставляются с уплотнением трубки, подсоединяемые к баку с нагнетаемой жидкостью. Жидкость самотеком в течение 1-2 суток подается в шпуры и по капиллярам распространяется в кладке. Перед инъецированием кладка подсушивается штыревыми электронагревателями, вставляемыми в шпуры.
На рис. 5.7 показан фрагмент восстановления гидроизоляции по технологии проникающего действия цокольного участка наружной стены Зимнего дворца в г. Санкт-Петербурге с применением оборудования фирмы «КМ Terrasond АВ» (Швеция).
В настоящее время наиболее перспективными видами пропиточной гидроизоляции являются гидроизоляции проникающего действия. Такие виды гидроизоляции применяется для придания водонепроницаемости как монолитному бетону, так и сборным конструкциям. Они предотвращают проникновение воды при давлении, защищают бетон от химикатов, кислот, промышленных сбросных вод, соленой воды, агрессивных грунтовых вод, карбонатов, хлоридов, сульфатов, нитратов, а также повышают морозостойкость и прочность бетона. В настоящее время известно достаточно много видов гидроизоляции проникающего действия, выпускаемых различными производителями, к ним можно отнести «Пенетрон», «Гидротекс», «Ремикс» и др. На рис. 5.8 приведено типовое решение устройства гидроизоляции проникающего действия одного из производителей этой продукции.
Гидроизоляция проникающего действия представляет собой сухую смесь, которая состоит из специального цемента, заполнителей и наполнителей определенной гранулометрии, а также запатентованных активных химических добавок, которые действуют просто, но очень эффективно. При нанесении сухой смеси на тщательно увлажненную бетонную поверхность химические реагенты взаимодействуют с ионными комплексами кальция и алюминия, различными оксидами и солями металлов, содержащимися в бетоне, формируя нерастворимые кристаллические образования в виде игловидных, хаотично расположенных кристаллов. Этот процесс протекает не только на поверхности бетона и примыкающих площадях, но и продолжается в глубь бетонной конструкции в основном благодаря осмотическому давлению. Осмос стремится выровнять высокий химический потенциал поверхности с низким потенциалом внутренней структуры. Эти химические реакции протекают как при положительном, так и при отрицательном давлении воды. При отсутствии влаги компоненты бездействуют. При появлении влаги компоненты проникающей гидроизоляции автоматически начинают реакцию и рост кристаллов в глубь бетона продолжается. Таким образом, компоненты изоляции из-за своей химической природы постоянно блокируют капилляры. Скорость и глубина роста кристаллов зависят от многих факторов, в частности, от плотности и пористости бетона. В ряде случаев глубина проникновения может достигать 90-100 см.
После окончания процесса схватывания проникающая гидроизоляция становится составной частью бетона, формируя с ним единое целое. Как правило, гидроизоляционная и защитная система на 100 % совместима с бетоном. Вновь созданные кристаллические новообразования блокируют проникновение воды, однако бетон сохраняет паропроницаемость.
Проникающая гидроизоляция применяется при устройстве и восстановлении гидроизоляции любых новых и старых монолитных и сборных бетонных конструкций I и II групп трещиностойкости (с раскрытием трещин до 0,3 мм), в том числе: в резервуарах, бассейнах, очистных сооружениях, туннелях, фундаментах, дамбах, шахтах, подвальных помещениях, производственных зданиях, насосных станциях, гидротехнических сооружениях.
К положительным особенностям изоляции проникающего действия можно отнести следующие:
— становится составной частью бетона;
— глубоко проникает в бетон, заполняя капилляры и трещины до 0,4 мм (группа трещиностойкости изолируемых конструкций I и II);
— может наноситься как с внутренней, так и с внешней стороны;
— в случае повреждения поверхности бетона гидроизоляционные и защитные свойства обработанной конструкции или поверхности не меняются;
— эффективна даже при прямом высоком гидростатическом давлении (выдерживает давление воды на отрыв до W20 — столб воды 200 м);
— проста в использовании;
— бетон, обработанный материалами изоляции проникающего действия, сохраняет паропроницаемость;
— сопротивляется воздействию химических веществ и разрушающему воздействию циклов замерзания и оттаивания;
— можно использовать как на старом, так и на новом бетоне;
— может применяться по влажной или свежезалитой бетонной поверхности;
— защищает бетон и железобетон от коррозии.
Окрасочная гидроизоляция — наиболее распространенный и дешевый способ антикоррозийной защиты поверхности бетонных сооружений и защиты от капиллярной влажности. В качестве окрасок применяются нефтяные битумы, этинолево-битумные шали и полимербитумные мастики, наносимые механическим путем в горячем виде или в виде холодных эмульсий и растворов.
Чисто битумное покрытие, нанесенное в расплавленном виде или в виде красок на органическом растворителе, отличается низкой водостойкостью. В чистых битумах диффузионное водопоглощение идет быстро, и уже через три года строительные битумы разрушаются.
Устойчивость битума резко возрастает, если его структура упрочнена поверхностными адсорбционно-сольватными силами, как в асфальтовых смесях, либо «сшита» конденсационными цепями каучука, как в полимербитумных композициях.
Резинобитушые и полимербитумные мастики для горячего нанесения состоят из битума с добавками 5-12 % латексов, битумкаучука, низкомолекулярного полиэтилена.
Полимербитумные составы для холодного нанесения содержат повышенный процент полимерных добавок (до 30-50 %) и полимеризующие добавки. Они разжижаются органическим растворителем или приготавливаются в виде водных эмульсий.
Для гидроизоляции широко применяются составы на основе этинолевого лака, дешевого и недефицитного отхода производства синтетического каучука. Этинолево-битумная мастика содержит лак, минеральный наполнитель и -15 % битума.
Перед нанесением окрасочного слоя гидроизолируемая поверхность должна быть прогрунтована разжиженным окрасочным составом. Окрасочная гидроизоляция наносится в 2-4 слоя общей толщиной 3-6 мм. Ее устойчивость против растрескивания, оплывания может быть увеличена армированием стеклотканью.
Засыпку стен с окрасочной гидроизоляцией следует производить только мягким грунтом.
Окрасочную гидроизоляцию следует применять в основном для защиты от капиллярной влажности; при гидростатическом напоре до 2 м ее можно применять при отсутствии деформационных швов и если будет создана возможность периодического осмотра и ремонта гидроизоляции. При нанесении окрасочной гидроизоляции с внутренней стороны капиллярное увлажнение конструкций не устраняется, но исключается испарение влаги в помещение, то есть обеспечивается пароизоляция.