ГИДРОБАРЬЕР ИЗ ЦЕМЕНТА ("Конкретно о строительстве", №3, 2005)

Несмотря на изобилие гидроизоляционных материалов, представленных в настоящее время на отечественном рынке, при принятии решения об использовании того или другого гидроизолятора необходимо руководствоваться не только стоимостью, но и тщательно оценить в каких условиях материалу предстоит работать, на какое основание он будет нанесен, возможность его последующего ремонта и ряд других факторов как внешнего, так и внутреннего характера. И только уже после этого делать выбор.

Гидроизоляционные материалы на основе цемента в последние годы широко вошли в практику строительства благодаря наличию ряда преимуществ перед другими материалами.

Во-первых, они экологически безвредны: их можно применять не только внутри помещений (в том числе и жилых), но и для изоляции плавательных бассейнов и даже резервуаров с питьевой водой.

Во-вторых, гидроизоляционные материалы на основе цемента имеют более высокие физико-механические и надежностные показатели, чем, например, материалы на битумной основе. У них высокая адгезия к различным основаниям (бетонным, кирпичным, деревянным, металлическим и др.), они обладают большой когезионной прочностью, благодаря которой гидроизоляция на основе цемента может воспринимать как статические, так и динамические нагрузки. Гидроизоляционные материалы на полимерцементной основе характеризуются хорошей паропроницаемостью, что полностью исключает проблему образования вздутий и пузырей. Достаточно высоки и показатели надежности этих материалов, они не подвержены такому быстрому разрушению, как традиционная органическая гидроизоляция, поэтому их долговечность соизмерима со сроком службы здания, а характерным отличием является высокая ремонтопригодность.

В-третьих, цементную гидроизоляцию отличают удобство в работе и большая производительность нанесения, так как ее можно наносить на влажные и мокрые поверхности (иногда увлажнение поверхности перед нанесением гидроизоляционного полимерцементного материала является обязательным условием).

Конечно же, было бы преувеличением сказать, что эти материалы идеальны, у них тоже есть недостатки и ограничения в применении. Самый крупный недостаток гидроизоляторов на цементной основе -- низкая эластичность, поэтому составы такого типа неэффективны в местах концентрации напряжений, возникающих от перегрузок, температурных перепадов и т. д. В таких случаях полимерцементные мембранные составы применяются в сочетании с эластичными герметиками, в частности, силиконовыми. Места возможных концентраций напряжений (примыкания, швы) после устройства сплошной гидроизоляции расшивают и герметизируют силиконовыми герметиками. Эти швы служат и разгрузочными поясами. Кроме того, у таких материалов время эксплуатационной готовности несколько больше, чем у полимерно-битумных, что иногда достаточно критично и может негативно отразиться на технологическом процессе строительства.

Перечисленные особенности гидроизоляционных материалов на цементной основе определили и область их применения. Наиболее широко эти составы используются для гидроизоляции стен фундаментов и подвалов, резервуаров для воды, плавательных бассейнов (очень важной особенностью выступает возможность совмещать функции гидроизоляции и клея для облицовочной плитки), стен и полов во влажных помещениях (автомойки, ванные комнаты), поверхностей эксплуатируемых террас и балконов, а также для защиты строительных конструкций от воздействия агрессивной среды, например, различных кислот.

Существует несколько видов классификации гидроизоляционных цементных материалов. По воздействию на гидроизолируемую поверхность их подразделяют на пленочные и проникающего типа, по составу -- на полимерцементные и цементно-минеральные, по способу нанесения -- на обмазочные и штукатурные. Как особый вид гидроизоляции выделяют гидроизоляционный клей, а также специальные ремонтные гидроизоляционные составы для ликвидации водной течи, которые еще называют тампонажными.

Проникающая гидроизоляция

Проникающую гидроизоляцию на цементной основе в основном применяют на следующих объектах:

• -- наружные стены;
• -- стены и пол подвалов, испытывающих "позитивное" и "негативное" давление грунтовых вод;
• -- фундаменты;
• -- резервуары для технической и питьевой воды;
• -- канализационные системы или баки для воды;
• -- тоннели и шахты;
• -- колодцы;
• -- подземные своды;
• -- автостоянки;
• -- технологические строения городских водозаборов;
• -- дамбы;
• -- бассейны.

Наносить проникающую гидроизоляцию из цементсодержащих материалов следует на бетонные поверхности. На основаниях из кирпича или натурального камня использовать эти материалы бессмысленно, поскольку механизм проникающей гидроизоляции сводится к химической реакции активных реагентов (пенетратов) со свободной известью (гидроксидом кальция) и капиллярной водой в бетоне. Результатом данной реакции является образование труднорастворимых продуктов, что приводит к кольматированию (заполнению, наполнению) капилляров и пор бетона. Происходит объемная гидроизоляция бетона, при которой возможные механические повреждения поверхности (царапины, сколы и др.) не нарушают гидроизоляционных свойств материала в целом. Однако связывание ионов кальция ведет к смещению химического равновесия в системе; в итоге -- под действием воды идет миграция ионов кальция из цементного камня. Ионы кальция реагируют с активными добавками пенетратов, образуя на поверхности бетона высолы, уменьшается необходимая щелочность бетонной смеси, что вызывает коррозию арматуры.

Применение проникающей гидроизоляции считается малоэффективным в случаях:

• -- превышения размера капиллярных трещин 0,3-0,4 мм;
• -- действия динамических нагрузок на защищаемую поверхность.

Проникающая цементная гидроизоляция обладает хорошими техническими характеристиками. Она обеспечивает поверхности непроницаемость (бетон толщиной 5 см, обработанный составом проникающей гидроизоляции, был подвержен испытанию под давлением столба воды 123 м и остался полностью непроницаемым). Состав проникающей гидроизоляции имеет хорошую химическую сопротивляемость (при проведении исследований воздействие соляной кислоты, едкого натрия, толуола, нефти, этиленгликоля, хлора не оказало вредного влияния на обработанный бетон).

Проникающая гидроизоляция увеличивает на 20% прочность на сжатие поверхности. Раствор проникающей гидроизоляции обладает хорошей морозостойкостью и сопротивляемостью радиации.

В качестве примеров проникающей гидроизоляции можно привести такие материалы, как "Осмосил" (производитель -- INDEX, Италия), "Гидротэкс-В" (компания "Гидротэкс", Россия), "Пенетрон" (ICS/Penetron International Ltd, США), Aquafin-IC (SCHOMBURG, Германия), Xypex (XYPEX Chemical Corp., Канада).

Большинство этих материалов представляет собой готовую смесь серого или белого цвета, содержащую oсмотический гидроизолирующий цемент, высокопрочные влагозащитные составы, специальные добавки и отборные инертные наполнители. Применяют их для гидроизоляции внутренних и внешних фундаментов и оснований зданий, подземных помещений, шахт лифтов, дренажных систем и туннелей, внешних и внутренних стен, бассейнов, колодцев, емкостей, цистерн с питьевой водой или среднеагрессивными жидкостями, душевых и ванных комнат. Материал можно наносить как внутри, так и снаружи на цемент, бетон, поверхности из кирпича, туфа, камня при условии, что поверхность предварительно оштукатурена, например, цементной штукатуркой. По заверениям разработчиков материала "Гидротэкс", глубина проникновения в бетон в зависимости от его плотности достигает 100 мм. Эти материалы не следует наносить на каменно-бетонные конструкции, имеющие некапиллярную структуру. В использовании материалов этой группы есть и ограничения. Например, их не рекомендуют применять на поверхностях, подверженных вибрациям и усадкам. В таких случаях в раствор следует добавлять различные аддитивы, например, для состава "Осмосил" -- это латексная добавка "Колласил".

Через 28 дней водопроницаемость материалов этой группы становится очень низкой. Например, после нанесения "Осмосила" водопроницаемость при давлении 7 атм. равна всего 0,003 л/кв. м/час, причем со временем за счет полного отвердения цемента этот параметр улучшается. "Осмосил" обладает хорошей адгезией к бетону -- более 26 кг/кв. см, высокими прочностными характеристиками, например, через 28 дней сопротивление давлению на сжатие составляет 440 кг/кв. см, а у "Гидротэкс-В" -- 60...70 МПа, у Aquafin-IC -- 25 МПа. Прочность на отрыв через 28 суток у "Гидротэкс-В" составляет 2,8...3 МПа.

Готовое покрытие, выполненное из этих материалов, можно эксплуатировать в широком диапазоне температуры: от -40-30°С до +90-100°С, а выполнять гидроизоляционные работы следует только при положительной температуре, причем не ниже +5°С. Подвергать готовое покрытие нагрузкам следует не ранее чем через 48 часов. Морозостойкость составляет не менее 500 циклов.

"Гидротэкс" наносят толщиной слоя покрытия от 2 до 3 мм в зависимости от состояния обрабатываемой поверхности, а расход может составлять от 2,5 до 5 кг/кв. м. Суммарный расход материала "Осмосил" при нанесении в два слоя составляет приблизительно 3 кг/кв. м, расход AQUAFIN-IC -- 0,75-1,5 кг/кв. м.

Стоимость материала зависит от происхождения и расфасовки: "Гидротэкс-В" -- от 1,3 до 1,6 у. е./кг. Цена 1 кг "Осмосил" -- 1,8 у. е.

Пленочная полимерцементная гидроизоляция

Полимерцементные пленочные составы чаще всего применяют для окрасочной или штукатурной гидроизоляции. Полимерцементные гидроизоляционные составы с содержанием 5-10% винилацетата по способу нанесения наиболее близки к штукатурной гидроизоляции, а при увеличении количества винилацетатного полимера свыше 10% составы легко наносятся послойно кистью и могут быть отнесены к окрасочной.

Полимерцементные пленочные гидроизоляционные составы могут быть на основе винилацетата и синтетической смолы.

Гидроизоляционные составы этого вида классифицируют еще и на жесткие и эластичные. Жесткие материалы представляют собой сухую смесь, включающую винилацетат. Этот вид смесей применяют для гидроизоляции бетонных и каменных конструкций с низкой степенью фильтрации воды.

Эластичные гидроизоляторы подразделяют на два вида: эластичные (как правило, двухкомпонентные) и средней эластичности. Эластичные двухкомпонентные материалы предназначены для применения в конструкциях, подверженных деформациям, а также для гидроизоляции поверхностей с высокой степенью фильтрации воды и поверхностей, на которых образуются трещины до 1 мм.

Составы средней эластичности, являющиеся раствором на основе винилацетата применяют в сочетании с силиконовыми герметиками для гидроизоляции бассейнов, резервуаров и других конструкций из бетона и кирпича.

Жесткие гидроизоляционные составы хорошо обеспечивает покрытию его гидроизоляционные и защитные свойства. Состав пригоден для использования на бетонных, кирпичных, цементных и каменных поверхностях. Покрытие, выполненное из таких материалов, пропускает просачивающиеся газы, в результате чего основание получает возможность избавиться от водяных паров, то есть "дышать". Кроме того, этот вид гидроизоляционного покрытия защищает бетонные конструкции от карбонизации. Жесткая полимерцементная гидроизоляция обеспечивает гидроизоляцию подземных сооружений, находящихся под напором грунтовых вод даже при нанесении его на внутреннюю поверхность наружных стен (так называемая "негативная гидроизоляция": вода работает на отрыв гидроизоляционной мембраны от основания). Жесткий гидроизоляционный состав имеет высокую сопротивляемость коррозийному воздействию соленой воды и атмосферных загрязнителей. Покрытие формирует структурно неразрывные связи с основанием, поскольку оно заполняет и герметизирует все поры.

Применяют жесткие гидроизоляторы для разного рода гидротехнических сооружений: ирригационных каналов, дамб, подпорных стенок, а также для конструкций силосов, градирен электростанций, водоочистных установок, бассейнов, резервуаров с питьевой водой. Жесткие гидроизоляционные составы используют в качестве покрытия, препятствующего карбонизации бетонных конструкций, для гидроизоляции подземной части сооружений, подверженных воздействию напора грунтовых вод, а также тоннелей и шахт.

Жесткие гидроизоляционные составы обладает хорошими физико-техническими данными. Например, время схватывания состава Ceresit CR 65 (изготовитель -- "Хенкель Баутехник (Украина)" составляет не более 8 часов, прочность на сжатие через 28 суток -- не менее 17-20 МПа, прочность на растяжение при изгибе -- не менее 10 МПа, усадка -- не более 2 мм на 1 м, адгезионная прочность к бетону -- не менее 1-1,5 МПа, водопоглощение -- не более 6%. Водонепроницаемость бетона с покрытием жесткой гидроизоляции составляет 8 кг/кв. см.

Эластичные двухкомпонентные гидроизоляционные материалы состоят из сухого компонента, представляющего собой сухую смесь модифицированного тонкодисперсного цемента, и жидкости -- водной полимерной дисперсии, как правило, акриловой.

Основной отличительной особенностью материалов этого типа является хорошее относительное удлинение при разрыве, что позволяет перекрывать трещины более 1 мм. Для большинства материалов этот показатель составляет 8-15%, однако есть и исключения, например, смесь "Аквафин-БДА" (изготовитель -- SCHOMBURG, Германия) имеет относительное удлинение при разрыве 30-35% в зависимости от температуры, а у материала "Гидрозит ВL", который выпускает украинская компания "Гидрозит", этот показатель равен 100%.

Адгезионная прочность к бетону у этих материалов, как правило, составляет не менее 0,5 МПа, хотя есть и отличия в лучшую сторону: "Аквафин-2К/М" (через 7 дней -- 1 МПа, через 28 дней -- 1,5 МПа), "Гидрозит ВL" (1.25 МПа).

Эластичные гидроизоляторы отличает небольшое время пребывания раствора в состоянии готовности к использованию, в большинстве случае этот интервал составляет около 1 часа. Выделяется из этого ряда, например, Tamoseal Elastico (производитель -- компания SODITE, S.A., Испания), который сохраняет свои свойства в течение 45 минут, а также материал Sopro DS.-flex 423 (производитель -- DYCKERHOFF SOPRO, Германия): время жизни этого раствора составляет 3-4 часа.

Эластичные составы применяют для гидроизоляции бетона, естественного или искусственного камня, штукатурки, изготовленной из строительного раствора, кирпича. Эластичные двухкомпонентные составы служат для создания защитного гидроизоляционного слоя бетонных поверхностей от агрессивного воздействия химических веществ. Они предназначены для устройства гидроизоляции цементных поверхностей и оснований перед облицовкой керамической плиткой при проведении как внутренних, так и наружных работ и для гидроизоляции оштукатуренных поверхностей с волосными трещинами.

Основные области применения эластичных двухкомпонентных составов:

• -- гидротехнические сооружения;
• -- подземная часть зданий, подверженных воздействию напора грунтовых вод, а также тоннели и шахты;
• -- балконы и террасы;
• -- строительные конструкции, подверженные динамическим нагрузкам.

Особенность подготовки этого материала заключается в том, что сухой компонент необходимо небольшими дозами добавлять в жидкий, постоянно при этом перемешивая. В качестве миксера рекомендуют использовать электродрель с насадкой, с количеством оборотов в минуту не более 600.

Как и другие гидроизоляционные материалы на основе цемента, эластичные двухкомпонентные составы следует наносить не менее чем в два слоя. При этом толщина слоев зависит от нагрузки, которую будет испытывать гидроизоляция при эксплуатации. Если на гидроизоляционное покрытие воздействует почвенная влага или вода без давления, то толщина рабочего слоя должна быть не менее 2 мм. В этом случае расход материала, как правило, должен быть в пределах от 3 до 4,5 кг/кв. м. В случае воздействия давления воды, то толщину рабочего слоя следует делать не менее 2,5 мм, а расход при этом будет составлять 4,5-5 кг/кв. м.

Достаточно значительны отличия в стоимости материалов. Комплект (мешок 5 кг и канистра 5л) материала "Гидрозит ВL" стоит 160 грн, комплект Ceresit CR166 (компонент А -- мешок 24 кг и компонент В -- 10 л) - 545,36 грн, материалы SCHOMBURG ("Аквафин-2К", "Аквафин-2К/М", "Аквафин-БДА") обойдутся от 16,26 грн до 19,5 грн за килограмм, стоимость комплекта Tamoseal Elastico, состоящего из 25 кг сухой смеси и 10 л жидкого компонента, -- 180 у. е. Материал Sopro DS.-flex 423 предлагают в двух вариантах: 1 вариант (25-килограммовая упаковка и 10-килограммовое ведерко) стоит 148.83 EUR, а 2 вариант (два пакета по 5 кг и 5-килограммовое ведерко) -- 87.63 EUR

Составы средней эластичности представлены на украинском рынке менее разнообразно по сравнению с эластичными двухкомпонентными материалами. Украинский производитель -- компания "Гидрозит" предлагает "Гидрозит А" и "Гидрозит В", а немецкая компания DYCKERHOFF SOPRO через своих дилеров -- смесь Sopro DSF 523 DichtschlammeFlex 1-K.

Гидроизоляционные смеси "Гидрозит А" и "Гидрозит В" предназначены для устройства напорной изоляции ограждающих строительных конструкций как со стороны воздействия воды, так и изнутри сооружения. Их используют для гидроизоляции стен, подвалов, заглубленных и подземных сооружений, санитарно-технических помещений, бассейнов, балконов, террас и эксплуатируемых кровель, а также резервуаров, колодцев, коллекторов, при зачеканке стыков водопроводных и канализационных труб. Эти смеси обладают такими свойствами, как безусадочность, эластичность, морозостойкость, устойчивость к атмосферному воздействию и действию агрессивных вод. Материалы "Гидрозит" приобретают прочность при сжатии через 1 сутки -- 18...26 МПа, через 3 суток -- 36...42, через 28 суток -- 50 МПа, адгезия к основанию составляет 1 МПа. Время схватывания смеси "Гидрозит А" составляет 5...10 минут, а "Гидрозит В" -- 30...45. На этом отличие смесей не заканчивается. Если смесь "А" становится водонепроницаемой при давлении 6 атм. через 8 часов, то состав "В" приобретает это же значение через 24 часа. Различна также и цена материалов: 20 кг смеси "А" стоит 120 грн, а 25 кг "Гидрозит В" -- 72 грн.

Материал Sopro DSF 523 используют для создания закупоривающих трещины и царапины водонепроницаемых покрытий для защиты от влаги, проникающей в основания снизу вверх, гидроизоляции балконов и террас, плавательных бассейнов и водоемов глубиной до 5 м, влажных и мокрых помещений. Этот гидроизолятор наносят на такие основания, как бетон, легкий бетон, цементная и известково-цементная штукатурка, стенная кладка с ровными, полными швами (исключение -- смешанная кладка), цементные и ангидридные стяжки, старые керамические покрытия.

"Пробка" для стены

Быстросхватывающиеся или тампонажные материалы предназначены для быстрой остановки протечек воды из трещин, разрывов и других отверстий в бетоне и каменной кладке. Эти материалы характеризуются очень малым временем схватывания, например, у смеси "Бетонрапид" (производитель -- итальянская компания INDEX,) это время составляет 30-60 секунд, у материала "Лампосилекс" (МАРЕI, Италия) этот процесс при +20°С занимает 1-1,5 мин., у гидроизолятора Disom-A, который выпускает испанская фирма SODITE, S.A., -- 3...5 минут в зависимости от температуры окружающей среды.

Некоторые изготовители пошли по другому пути, изготавливая два материала, отличающихся различным временем схватывания. Например, американская компания ICS/Penetron International Ltd. выпускает два состава: "Пенеплаг" и "Ватерплаг", при этом у первого время схватывания составляет около 40 секунд, а у второго -- 3 минуты; фирма DYCKERHOFF SOPRO предлагает составы Racofix 2000 (приблизительно 2 мин.) и Racofix 8700 (3-5 мин.).

При изготовлении материалов этой группы изготовители применяют высококачественный цемент и различные добавки, что придает продукту высокие прочностные свойства. Например, прочность при сжатии смеси "Лампосилекс" через 0,5 часа достигает 17 МПа, через 1 час -- 20, а через 28 дней -- 46 Мпа; прочность при изгибе через 0,5 часа составляет 3 МПа, через 24 часа -- 5, через 28 дней -- 9 МПа. Кроме этого, быстросхватывающиеся гидроизоляторы обладают хорошей адгезией к большинству применяемых в строительстве материалов -- бетону, металлу, дереву, полимерам и ряду других; в процессе схватывания происходит их увеличение в объеме, что гарантирует качественную герметизацию.

Для этих материалов характерны и хорошие эксплуатационные показатели, например, быстротвердеющий состав "Гидротэкс-Б" (производитель -- российская фирма "Гидротэкс") в застывшем виде имеет морозостойкость не менее 300 циклов и может эксплуатироваться при температуре поверхности от -40°С до +90°С. Однако использовать тампонажные материалы специалисты рекомендуют при температуре не ниже +5°С. После схватывания эти гидроизоляционные композиции не дают усадки, не растрескиваются, не теряют прочностных характеристик в результате протекания экзотермической реакции.

Быстросхватывающуюся гидроизоляцию применяют в подвальных помещениях, туннелях, канализационных трубах с целью перекрытия течи воды, находящейся под давлением:

• -- для немедленной герметизации течей в бетонных поверхностях и каменной кладке;
• -- для аварийного ремонта водопроводных труб;
• -- для аварийного перекрытия утечек газа;
• -- анкерного крепления болтов и другого оборудования, которым необходимо немедленно воспользоваться.

Расход тампонажных гидроизоляторов у различных производителей несколько отличается. Например, растворные смеси Ceresit СХ 1, Ceresit СХ 5, которые изготавливает компания "Хенкель Баутехник (Украина)", и Disom-A имеют расход приблизительно 1,6 кг на литр заполненного объёма, "Лампосилекс" -- 1,8 кг/л, "Бетонрапид" -- 1,5-2 кг/куб. дм.

Отличается также и стоимость, например, цена 1 кг Ceresit СХ 5 в зависимости от упаковки составляет от 5 до 6 грн, Ceresit СХ 1 -- приблизительно 12 грн, материалы Disom-A, "Бетонрапид" и "Лампосилекс" в цене приблизительно одинаковы - 2,.4...2,5 у. е.

Вячеслав КОЗАЧУК