Отечественные цементы для гидроизоляции

[Filippcha]

В нашем обзоре в номере 3 за этот год мы познакомили наших читателей с семейством гидроизоляционных материалов проникающего действия - ГИДРОТЕКСами. Семейство этих материалов отечественного производства безусловно должно помочь как профессиональным строителям, так и частным застройщикам в борьбе с подземными водами и прочими подобными явлениями. Но рассказать только об одном семействе отечественных гидроизоляционных материалов - это равносильно тому, да простят нас читатели за такое сравнение, чтобы из уже приготовленного блюда (например, супа) вытащить какой-то один компонент (мясо или картошку) и начать рассказывать о его (её) достоинствах. Поэтому сегодня мы решили продолжить тему гидроизоляционных материалов отечественного производства и рассказать о них как можно более широко. А помочь нам в этом вопросе мы попросили сотрудников отраслевого института - НИИЖБ. Итак, сегодня мы беседуем с руководителем отдела развития торгового дома "НИИЖБ - трейдинг" СИДОРОВЫМ Владиславом Анатольевичем.



Ваш институт уже давно занимается разработкой гидроизоляционных материалов. А знают ли о них те, для кого они прежде всего предназначены - строители. В настоящее время, честно говоря, степень информированности специалистов небольших строительных организаций и частных застройщиков о современных материалах отечественного производства и о новейших технологиях явно недостаточна.
В качестве иллюстрации сошлёмся на результаты исследования, проведённого маркетинговой группой Торгового Дома «НИИЖБ-трейдинг» среди 150 строительных организаций, специализирующихся на проведении работ, связанных с возможным использованием гидроизолирующих цементов. Признаться, результат удивил нас - только 23% опрошенных где-то слышали о существовании этих материалов, а когда-либо использовали его в работе только 14%.
А между тем, у современного строителя есть довольно широкий выбор гидроизоляционных материалов, которые по принципу действия можно разделить на три основные группы:
- материалы на основе расширяющихся цементов;
- материалы проникающего действия;
- материалы, работающие по принципу гидроизоляционных мембран.
Давайте попробуем рассказать обо всех этих материалах поподробнее. Не претендуя на то, чтобы дать в одном кратком обзоре исчерпывающую информацию обо всем спектре гидроизолирующих материалов, мы начнем разговор с конструкционных материалов отечественного производства, применяемых для целей гидроизоляции, к которым относятся различные виды расширяющихся и напрягающих цементов. К последним относятся вяжущие системы, твердение которых сопровождается увеличением линейных и объемных параметров, вследствие чего происходит компенсация усадочных деформаций и уплотнение структуры бетона.
Одним из расширяющихся цементов является напрягающий цемент "НЦ", который появился в России более 25 лет назад. Что это за цемент? Это специальный цемент, изготовленный на основе сульфоалюминитов из специального клинкера, в котором при гидратации начинается процесс расширения. Это расширение и создает напряжения в готовом изделии. За счет этого достигается довольно высокая плотность и изделие становится непроницаемым ни для воды, ни для газов. Уровень технических характеристик бетонов, приготовленных на его основе, настолько высок, что в реальных условиях не всегда достигается даже при применении самых современных модификаторов, добавляемых в обычный портландцемент. При широком применении “НЦ” в строительстве этот цемент не нуждался бы ни в какой рекламе. Но, как это было заведено в те давние времена, сразу же после рождения цемент "НЦ" начали использовать в военном строительстве, а это значит, что обычные строители о нем даже узнать не могли. И только на много позднее началось применение в крупном гражданском строительстве, но опять-таки не широко, а по особому разрешению. Между тем, результаты применения “НЦ” хорошо известны. Такие объекты, как трибуны стадионов Лужники, Динамо в Москве, стадионов им. С.М.Кирова, Петровский в С.Петербурге, каток Медео, стилобады Совета Федерации и универсама "Московский", метрополитен и практически все крупные бассейны возводились с помощью напрягающего цемента "НЦ".
Помимо высокой прочности цемент "НЦ" имеет еще одно уникальное свойство - он является гидроизоляционным материалом. То есть, если на его основе делать бетон или штукатурные растворы, то изделие будет обладать не только повышенной прочностью, но и не будет пропускать воду. Результаты каждый может увидеть своими глазами, а при желании и потрогать. Например, те же трибуны стадиона "Лужники". Перестраивали его еще к Олимпиаде-80. Ни о какой крыше над стадионом тогда и речи быть не могло. И стояли эти трибуны под снегом и дождем, а во всех помещениях под ними было сухо и красиво. И сухо до сих пор.
Позднее этот материал стал применяться все меньше и меньше. Не то, чтобы о не подзабыли, просто количество крупных строительных объектов сильно уменьшилось. И даже сейчас, когда большие строящиеся объекты можно, что называется, пересчитать по пальцам, цемент "НЦ" всё больше и больше находит себе применение именно как гидроизоляционный материал. Из совсем недавних крупных объектов, где использовался и используется этот цемент, можно назвать подземные конструкции торгового комплекса на Манежной площади и строящийся в настоящее время "Аквапарк". А частный потребитель по прежнему применяет этот материал очень мало, скорее всего потому, что не знает о нем. На это были и есть и объективные и субъективные причины.
Частник о вопросах гидроизоляции вспоминает в основном весной, когда начинает в буквальном смысле этого слова, тонуть гараж под домом или подвал. Наиболее дальновидные, сориентировавшись еще при закладке фундаментов и применив при строительстве подземной части дома именно этот цемент, сейчас чувствуют себя уверенно. У них и в подвалах и в гаражах сухо и чисто. И таких счастливых обладателей сухих подвалов с каждым годом становится все больше и больше. И помогает в тут не столько реклама (ей частник доверяет далеко не всегда), сколько пример соседа-"первопроходца", т.е. человека, первым использовавшего этот цемент для строительства в данном дачном или коттеджном поселке. Ведь, согласитесь, один раз увидеть своими глазами сухой подвал - это всегда действенней, чем 10 и даже 100 раз услышать рекламу этого чудо-цемента. Наверное по причине того, что частник, пока своими глазами не увидит и руками не пощупает, никому и ничему не верит, внедрение цемента "НЦ" в частном строительстве идет медленнее, чем этот цемент того заслуживает.
И вот, несколько лет назад решили о нем напомнить и предложить в качестве гидроизоляционного и строительного материала для частного строительства. Почему появилось именно такое предложение? Да потому, что по тем временам никаких гидроизоляционных такого типа отечественного производства в России просто не было. Нет, не то, чтобы совсем ничего в области гидроизоляционных материалов не предлагалось - они предлагались и имелся многолетний опыт их применения. Например, использовались материалы типа "СТЕКЛОИЗОЛ"а или "ГИДРОИЗОЛ"а, представляющие собой рулонные материалы. Но эти материалы, к сожалению, не давали той уверенности в гидроизодяционных свойствах, которая требовалась.
Давайте поподробнее расскажем о свойствах цемента "НЦ". Бетоны на основе цемента “НЦ” условно можно разделить на две основные группы: бетоны напрягающие и бетоны с компенсированной усадкой. Первые применяют, если в проекте есть требование по самонапряжению, то есть преднапряжению бетона и арматуры в результате расширения цементного камня и бетона. Состав напрягающего бетона подбирают 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: 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 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 коррозионной стойкостью, в том числе в сульфатных средах. В силу высокой плотности бетоны на основе напрягающего цемента (смесь портландцемента и расширяющей добавки РД) обладают повышенной сульфатостойкостью и не требуют специальной защиты при содержании ионов SO4 до 5000 мг/л, а также повышенной стойкостью 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 бы обеспечивало такой высокий технический уровень бетона. Эти цементы в отличие от традиционных в процессе твердения увеличиваются в объеме, что позволяет в значительной мере нейтрализовать влияние усадки, негативно влияющей на свойства бетона.
Если цемент "НЦ" настолько хорош, то почему мы не экспортируем его за рубеж? Почему не экспортируем? Экспортируем, правда не сам цемент, а добавки для его производства. Кстати, на западе существуют аналоги данного вида продукции, выпускаемые многими фирмами. Но на сегодняшний день можно с уверенностью сказать, что цена у этих западных аналогов больше, чем у отечественного "НЦ" раз в 10, а то и в 15. И вот теперь уже заключены контракты на поставку специальной добавки для производства цемента типа "НЦ" в некоторые страны дальнего зарубежья, например, в Испанию, Португалию и Голландию. В этих странах цемент такого типа используется для строительства портовых сооружений (молы, пирсы, волнорезы и т.п.), потому что бетон, приготовленный на таком цементе, обладает помимо тех свойств, о которых мы уже сказали, еще и стойкостью к воздействию морской воды. А это значит, что портовые сооружения будут жить намного дольше.
Какие еще гидроизоляционные материалы кроме цемента "НЦ" Вы предлагаете? Чтобы облегчить работу частнику в домашних условиях был разработан еще один интересный материал "ГИДРО-S I". Это тоже цемент, который по своему составу очень похож на цемент "НЦ". Единственное что его отличает - в него введен определенный комплекс добавок, делающих его более удобным для работы именно в домашних условиях. Ведь "НЦ" при всех его положительных качествах больше предназначен для промышленного и полупромышленного применения - на его основе удобнее делать бетон и из него отливать фундамент и т.п. Сам бетон получается довольно тяжелый - на куб бетона нужно ~ 500 кг цемента. Раствор (песчано-цементная смесь) по консистенции напоминает пластилин, и технология работы с таким раствором получается довольно кропотливой. (Правда все эти трудности перекрывает положительный результат - он просто превосходит любые ожидания.) Работать же с таким материалом как "ГИДРО-S I" намного проще. Он позволяет не только устроить гидроизоляцию, но и упрочнить конструкцию.
А есть ли какие-то еще новинки в этой области? Практически любой человек, проводящий строительные работы, сталкивался когда-либо с необходимостью провести их в короткие сроки. Эта необходимость возникает по разным причинам. Кому неизвестна спешка при производстве строительных работ в конце строительного сезона, перед зимой ? Однако необходимость успеть провести все работы, связанные с применением цементных растворов, до падения температуры воздуха ниже + 2°-0°С отпадает, если использовать противоморозные добавки или как они иначе называются - присадки к бетонам.
В то же время необходимость выполнить работы в сжатые сроки может быть вызвана и другими причинами. В этих случаях одной из проблем при производстве бетонных работ является необходимость выжидать время для достижения хотя бы 70% набора прочности для продолжения строительных работ на данном участке или раннего ввода в эксплуатацию (например, помещения, в котором были сделаны бетонные полы). Для решения этой проблемы специалистами НИИЖБа была создана специальная цементно-песчаная смесь, которая на данный момент предлагается в оптовой и розничной торговле под маркой ГИДРО-S II ПЛЮС. Она представляет собой пескобетонную смесь с содержанием микрокремнезема и других специальных добавок. Высокодисперсные сферические частицы микрокремнезема заполняют пустоты между более грубыми цементными частицами, создавая множество равномерно распределённых по объему условно-замкнутых пор. Это позволяет получать высокопрочные бетоны с повышенными эксплуатационными свойствами и резко сократить сроки схватывания. Если обычный бетон набирает 70% прочности только к 28 суткам, то бетон, получающийся из ГИДРО-S II ПЛЮС набирает те же 70% прочности уже на 7-е сутки (прочность бетонных конструкций в возрасте 7 суток составляет 29-30 МПа). Таким образом, возможна ранняя распалубка и продолжение производства строительных работ уже на 3-и сутки, так как прочность, необходимая для продолжения работ (15-18 МПа) набирается на 3-и сутки. Время работы со смесью не менее 2-х часов.
Работы с применением ГИДРО-S II ПЛЮС имеют свои особенности. Их следует производить при температуре не ниже 0°С (применение противоморозных добавок запрещено), оштукатуренные поверхности и бетонные конструкции необходимо оберегать от пересыхания в течение 2-х суток.
ГИДРО-S II ПЛЮС применяется при ремонтно-восстановительных работах, при устройстве высокоплотных и прочных защитных покрытий (например, полов промышленных зданий) и для возведения конструкций из бетонов высокой прочности (классы В45-В60), высокой водонепроницаемости (W16-W20), повышенной морозостойкости (F500) и коррозионной стойкости без «вторичной» защиты. Высокая прочность бетона позволяет уменьшить толщину конструкций с сохранением их прочности. Кроме того, защитные покрытия и конструкции, выполненные из этого бетона, не нуждаются в дополнительной гидроизоляции. Следует отметить, что бетонные смеси из ГИДРО-S II ПЛЮС обладают лучшей удобоукладываемостью, чем обычные смеси такой же подвижности.
Таким образом, ГИДРО-S II ПЛЮС нужен для тех, кому необходимо быстро провести ремонтные и строительные работы штукатурных и бетонных поверхностей, быстро построить и скорее ввести в эксплуатацию, кому необходим быстрый набор прочности и получение более качественных конструкций, одновременно обладающих высокой водонепроницаемостью, морозостойкостью и коррозионной стойкостью.
Первые примеры использования этих бетонов в Москве - возведение конструкций Торгового Комплекса на Манежной площади, путепроводов на МКАД, подземных сооружений, при реконструкции зданий в Кремле, при возведении морских и речных дамб.
О двух группах материалов мы с Вами рассказали. А что за третья группа? Нередко возникает проблема, когда необходимо просто устроить гидроизоляцию уже существующего сооружения (бетонного подвала и т.п.). Тут нет активного подпора воды (нет высокого давления), так, что-то все время сочиться из стен, собираясь на полу в большую лужу. Для этой цели в "ДАЛЬНИИС"е были разработаны специальные составы - "ГИДРОТЕКСЫ". О семействе этих составов Ваш журнал как раз подробно и рассказал в номере 3 за этот год. Это так называемые обмазочные составы, проникающие вовнутрь ранее уложенного бетона. Что тут происходит? Если, как мы уже говорили, в случае применения "НЦ" и "ГИДРО-S" происходит "самонапряжение" бетона за счет его расширения и за счет этого происходит сокращение внутренних капиллярных пор, то механизм действия "ГИДРОТЕКСА" состоит совсем в другом. Если обмазать этим составом старый бетон, то он начинает двигатьсь навстречу воде, проникая в толщу бетона на 10-15 (а иногда и более) сантиметров. Глубина проникновения зависит от степени пористости бетона. Уже внутри старого бетона происходит процесс кристаллизации и поры забиваются. Таким образом и образуется гидроизоляционный слой большой толщины с показателем водонепроницаемости W12 - это очень хороший показатель для бетона. Применять "ГИДРОТЕКС" очень просто - его надо просто нанести на поверхность бетона тонким слоем. Вы получаете сразу же хорошую адгезию нанесенного материала с поверхностью старого бетона и, следовательно, тонкий водонепроницаемый слой, а через какое-то время тонкий слой, проникнув вовнутрь бетона, сам преобразуется в слой большой толщины.
Когда начали разрабатывать "ГИДРОТЕКС", то, честно говоря, случайно обнаружили, что при определенном его составе происходит еще и противогрибковая обработка бетона. Так родился еще один материал - "ГИДРОТЕКС П".
Ну, конечно, есть необходимость как-то остановить струю воды в случае активной протечки. Цемент, как известно, имеет определенные сроки схватывания (до 30 минут). За это время он просто вымывается из отверстия, не успев застыть. Вот для этих целей просто незаменимы гидропломбы из "ГИДРОТЕКСа - Б". Держать воду долго такая пломба, конечно, не сможет, но протечка моментально прекратиться. После чего место протечки можно будет обработать "ГИДРОТЕКСом-В", который навсегда преградит дорогу воде.
Кстати, отверстие большого размера можно заделать с помощью раствора на основе того же цемента "НЦ". Саморасширяясь, он закупоривает отверстие, что называется, насмерть.
А есть импортные материалы такого типа? На нашем рынке есть множество обмазочных материалов импортного производства. Мы не будем брать на себя смелость обсуждать достоинства или недостатки этих материалов. Скажем только одно - обходятся они значительно дороже.
С какими еще проблемами, связанными с гидроизоляцией строящихся и уже существующих зданий, сталкиваются строители и частные застройщики? Есть еще одна проблема - это так называемая вертикальная капилярная гидротация. Что это такое? По кирпичной кладке или по кладке из любых блоков происходит капилярное проникновение воды снизу вверх. Проникшая по капилярам вода вступает во взаимодействие с составом кирпича или раствора, забирая на себя часть его составляющих. Высыхая на поверхности стены, влага оставляет на ней белый солевой след - так называемый "высол". Весь мир вынужден активно бороться с этим малоприглядным внешне явлением. А причиной этого явления служит недостаточная вертикальная гидроизоляция.
Способов борьбы с этим явлением несколько. Первый - делать фундамент с применением того же цемента "НЦ", у которого нет капилярных пор и ,следовательно, нет и капилярного эффекта. Есть и второй способ борьбы. Уже закончена разработка и в ближайшее время начнется выпуск нового материала "ГИДРОКОР". Этот материал можно будет использовать или как обыкновенный раствор для кладки, или как слоевую гидроизоляцию. Он просто не позволит воде двигаться по капилярам, и, следовательно, предохранит стены от появления того самого "высола". Происходит это не химическим способом, а путем закрытия капиляров.
Давайте поподробнее рассмотрим области применения цементов "НЦ" и "ГИДРО S I". 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 используются для строительства водонепроницаемых конструкций и не требуют дополнительной гидроизоляции. К областям их применения относятся подвальные помещения, бассейны, безрулонные плоские крыши, ремонт сырых и затапливаемых строений, фундаменты домов, находящихся на сырых, заболоченных местах, с близкой расположенностью грунтовых вод
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.
Для первичной гидроизоляции (при новом строительстве) подвалов, гаражей, фундаментов домов, бассейнов обычно применяют конструкционные материалы типа Гидро-S и НЦ, иногда «для экономии средств» используют обычный портландцемент и дополнительный слой специального. Однако здесь необходима консультация со строителями, которые производят работы с применением этих видов цементов.
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 нужны. 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.
Исходя из каких соображений выбирают какой именно гидроизоляционный материал нужно применить? 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 заключается:
- 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 ваших конструкций то, как вы будете осуществлять гидроизоляцию, внимательно подойти к выбору гидроизоляционных материалов, сравнивая их по свойствам, техническим данным, и, по возможности, консультируясь со специалистами.