Гидроизоляционные и кровельные материалы на основе битумов и полимеров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Гидроизоляционные и кровельные материалы на основе битумов и полимеров

Ведение

гидроизоляция эмульсия мастичный рулонный

Гидроизоляционные и кровельные материалы на основе битумов и полимеров.

Один из важных вопросов в строительстве - защита зданий и сооружений от воздействия атмосферных осадков, окружающей влажной среды, напорных и безнапорных вод. Во всех этих случаях основную роль играют гидроизоляционные и кровельные материалы, которые предопределяют долговечность зданий и сооружений. Гидроизоляционные и кровельные материалы подразделяют на эмульсии, пасы, мастики. В зависимости от входящих в состав гидроизоляционных и кровельных материалов вяжущих веществ их подразделяют на битумные, полимерные, полимерно-битумные.

Гидроизоляционные материалы

Эмульсии - дисперсные системы, состоящие из двух не смешивающихся между собой жидкостей, одна из которых находится в другой в мелко раздробленном состоянии. Для приготовления эмульсии применяют слабые водные растворы поверхностно-активных веществ или тонкодисперсные твёрдые порошки - эмульгаторы, которые понижают поверхностное натяжение между битумом и водой, способствуя более мелкому его раздроблению. В качестве эмульгаторов используют олеиновую кислоту, концентраты сульфитно-спиртовой барды, асидол. Эмульсии используют в качестве грунтовок и покрытий, наносят в холодном состоянии на сухую или сырую поверхность послойно.

Пасты приготовляют из смеси эмульгированного битума и тонкомолотых минеральных порошков (негашёной или гашёной извести, высокопластичных или пластичных глин). Применяют их в качестве грунтовок и покрытий для внутренних слоёв гидроизоляционного ковра.

Кровельные материалы

Пергамин - беспокровный материал, получаемый путём пропитки кровельного картона мягкими нефтяными битумами. Применяют его как подкладочный материал.

Толь - получают путём пропитки кровельного картона каменноугольными или сланцевыми дегтёвыми материалами и последующей посыпки его одной или двух сторон минеральным порошком. Используют его при устройстве кровель.

1. Основные термины

Адгезия - сцепление приведенных в контакт разнородных твердых или жидких тел. Может быть обусловлена как межмолекулярным взаимодействием, так и химической связью. Одна из важнейших характеристик адгезии - адгезионная прочность, характеризующая удельное усилие разрушения адгезионного контакта.

Безотказность - способность объекта непрерывно сохранять работоспособность в определенных условиях эксплуатации в течение некоторого времени. Она включает требования обеспечения прочности, жесткости и устойчивости как всей системы, так и ее элементов.

Гидроизоляция - элемент мостового полотна, защищающий конструкцию пролетного строения от проникания воды с проезжей части.

Гидроизоляция мастичная - гидроизоляция, выполняемая из мастик на основе битумно-полимерных или других полимерных материалов, образующих на защищаемых поверхностях водонепроницаемое эластичное покрытие.

Гидроизоляция рулонная - гидроизоляция из рулонных, как правило, самоклеящихся водонепроницаемых материалов заводского изготовления.

Гидроизоляция рулонно-мастичная - гидроизоляция из рулонов заводского изготовления, приклеиваемая к защищаемым поверхностям мастиками.

Долговечность - свойство объекта сохранять работоспособность на период до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания.

Мастика - многокомпонентная вязкая композиция, состоящая из связующего вещества и технологических добавок.

Мостовое сооружение - дорожное инженерное сооружение, состоящее из одного или нескольких пролетных строений и опор, предназначенное для перевода транспортного пути через препятствие (мосты, путепроводы, виадуки, эстакады, акведуки).

Надежность - свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных в проекте сооружения эксплуатационных показателей в заданных пределах. Она является основным признаком качества несущих конструкций сооружения, комплексно объединяющим такие свойства, как долговечность, безотказность, ремонтопригодность.

Ограждение - конструктивный элемент мостового полотна, устанавливаемый на границах ездового полотна, предназначенный для предотвращения съезда транспортных средств за его пределы и исправления траектории движения автомобиля при наезде на ограждение.

Пролетное строение - несущая конструкция мостового сооружения, перекрывающая все пространство или часть его между двумя или несколькими опорами, воспринимающая нагрузку от элементов мостового полотна, транспортных средств и пешеходов и передающая ее на опоры.

Плита ортотропная - плита проезжей части стального пролетного строения моста, состоящая из настильного листа и набора продольных и поперечных ребер жесткости.

Полотно мостовое - совокупность всех элементов, расположенных на пролетном строении, предназначенных для обеспечения нормальных условий безопасности движения транспортных средств и пешеходов, а также для отвода воды с поверхности покрытия моста и в сопряжениях с подходами. Включает одежду ездового полотна, тротуары, ограждающие устройства, устройства водоотвода, обогрева, освещения, деформационные швы и сопряжения моста с подходами.

Ремонтопригодность сооружения - способность его к предупреждению, обнаружению и устранению отказов путем проведения ремонта.

Шов деформационный - конструктивная часть мостового полотна, перекрывающая зазор между торцами пролетных строений над промежуточными опорами моста либо между торцом пролетного строения и шкафной стенкой устоя.\

2. Рулонная гидроизоляция

Наиболее часто при строительстве мостов и путепроводов в настоящее время применяют рулонную гидроизоляцию (до 85% от общего количества сооружений). Большинство российских компаний-производителей предлагают гидроизоляционные материалы рулонного типа. Основные физико-механические параметры рулонных материалов представлены в таблице 1.

Нанесение гидроизоляции из рулонных материалов на поверхность железобетонной плиты проезжей части производится путем их наклейки с разогревом пламенем воздушно-газовой горелки до t=~150°С и оплавлением нижней поверхности рулона, с одновременным подогревом поверхности основания, медленным разворачиванием рулона и прижатием его к основанию.

Устройство такой гидроизоляции производится по сухой поверхности при плюсовых температурах и является довольно трудоемким процессом. До нанесения рулонной гидроизоляции необходимо тщательно подготовить поверхность: выровнять и загрунтовать битумными материалами-праймерами, устроить дренаж для отвода воды с поверхности гидроизоляции.

При устройстве гидроизоляции из рулонных материалов на ортотропных металлических плитах сначала производится их термоактивная очистка до «серебристого» блеска, обеспыливание и обезжиривание поверхности ортотропной плиты и покрытие ее праймером, служащим промежуточным звеном между металлом ортотропной плиты и гидроизоляцией, способствующим лучшей поверхностной адгезии. Затем наносят гидроизоляционное покрытие с последующей укладкой литого асфальта и (или) горячего асфальтобетона без устройства защитного слоя.

Наряду с упомянутыми общими требованиями очень важным для рулонной гидроизоляции является также показатель технологической теплостойкости, так как в процессе уплотнения покрытия может произойти частичное поглощение размягченной битумно-полимерной составляющей гидроизоляции асфальтобетонной смесью. Если теплостойкость гидроизоляционного материала не соответствует требуемым техническим характеристикам, то после завершения процесса укладки от него может остаться только его армирующая основа.

Обзор рынка

Российский завод «Изофлекс» выпускает несколько модификаций рулонных гидроизоляционных материалов.

Гидроизоляционный материал «Мостопласт» (ТУ 5774-006-05766480-96) - битумно-полимерный рулонный гидроизоляционный наплавляемый материал, состоящий из малоокисленного битума, модифицированного полиолефинами типа «Вестопласт», и нетканой основы из полиэстера. При этом слой асфальтобетонной смеси укладывается непосредственно на поверхность «Мостопласта».

«Изопласт» (ТУ 5774-005-05766480-95) - битумно-полимерный наплавляемый рулонный кровельный и гидроизоляционный материал.

Состоит из модифицированного атактическим полипропиленом (АПП) битума и нетканой основы из полиэстера.

«Изоэласт» (ТУ 5774-007-05766480-96) - битумно-полимерный наплавляемый рулонный и гидроизоляционный материал.

Данные материалы предназначены для устройства гидроизоляции железобетонной плиты проезжей части, а также защитно-сцепляющего слоя на стальной ортотропной плите проезжей части мостовых сооружений.

В качестве защитного покрытия используется мелкозернистая посыпка с верхней (лицевой) стороны и полиэтиленовая пленка с противоположной стороны.

Срок службы - не менее 30 лет («Изоэласт» - 20-25 лет). Могут успешно применяться в районах с температурой окружающего воздуха до минус 15ч40°С.

На практике часто укладка асфальтобетонного покрытия осуществлялась с устройством выравнивающего и защитного слоев. Несмотря на это, толщина асфальтобетонного покрытия была уменьшена на 20% по сравнению с традиционными методами.

«Изопласт» широко использовался в г. Москве при гидроизоляции транспортных развязок на Кутузовском проспекте, развязок на пересечении Ленинского проспекта и проспекта Вернадского, путепроводов на МКАД и других сооружений. С применением «Мостопласта» в г. Санкт-Петербурге осуществлена гидроизоляция при реконструкции мостов Александра Невского, Дворцового, Ушаковского, Шлиссельбургского, Биржевого и других. «Мостопласт» и его модификации также широко используются при строительстве и реконструкции сооружений в Чите, Иркутске, Уральском регионе, Краснодарском крае, Великом Новгороде и других областях Российской Федерации.

Битумно-полимерный рулонный наплавляемый гидроизоляционный материал «Техноэластмост» марок «Б» и «С» разработан совместно ЗАО «ТехноНИКОЛЬ» и ОАО «Союздорнии».

Материал «Техноэластмост С» стальной ортотропной плите мостовых сооружений и гидроизоляции железобетонной плиты проезжей части, а также конструкций дорожных одежд с укладкой асфальтобетонного покрытия непосредственно на гидроизоляционный (защитно-сцепляющий) слой. Может быть использован в конструкциях дорожной одежды как с уплотняемым асфальтобетоном, так и с литым асфальтобетоном, что позволяет значительно продлить срок службы конструкции дорожной одежды. предназначен для устройства защитно-сцепляющего слоя на

«Техноэластмост С» изготавливают путем двустороннего нанесения на основу из полиэстера полимерно-битумного вяжущего, модифицированного изотактическим полипропиленом и полиолефином типа «Вестопласт». Имеет фиксированную толщину не менее 5,5 мм.

Долговечность гидроизоляции, выполненной из данного материала, составляет более 40 лет.

Нижняя сторона материала покрыта легкооплавляемой пленкой, верхняя - мелкозернистым песком.

Отличительной особенностью материала «Техноэластмост С» является расположение армирующей основы в верхней части материала, что позволяет избежать дефектов в асфальтобетонном покрытии при его укладке вследствие исключения сдвига вяжущего при уплотнении смеси, а также осуществлять укладку на него литой асфальтобетонной смеси с температурой до 220°С.

Благодаря жесткости «Техноэластмоста С» по нему возможно движение укладочной техники, что подтверждается результатами испытаний материала на продавливание (выдерживает до 250 Н).

Материал имеет высокую адгезию к основанию (>0,5 МПа), обеспечивая когезионный отрыв (по вяжущему) при приемке гидроизоляции. Высокая адгезия литого асфальтобетона к «Техноэластмосту С» обусловлена схожестью битумно-полимерных вяжущих, используемых при их производстве. В процессе укладки литого асфальтобетона происходит перемешивание граничащих слоев асфальтобетона и гидроизоляционного материала.

«Техноэластмост С» способен выдержать температуру до +250 0С без изменения структуры и разрушения, что позволяет производить укладку любых типов асфальтобетонных покрытий. Использование специальных основ из усиленных типов полиэстера гарантирует высокие разрывные характеристики материала.

Материал «Техноэластмост Б» предназначен для устройства гидроизоляции на железобетонной плите проезжей части мостовых сооружений, а также для гидроизоляции других строительных конструкций.

Материал «Техноэластмост Б» изготавливают путем двустороннего нанесения на основу из полиэстера полимерно-битумного вяжущего, в котором битум модифицирован искусственным каучуком - стирол-буталиен-стиролом (СБС). Имеет фиксированную толщину не менее 5,0 мм.

Нижняя сторона материала (подобно «Техноэластмосту С») покрыта легкооплавляемой пленкой, верхняя - мелкозернистым песком для лучшей адгезии к покрытию.

«Техноэластмост» наплавляется на сухую подготовленную поверхность пропановой горелкой. Нижняя полимерная пленка имеет специальный рисунок, по которому при разогреве легко определить готовность материала к укладке.

Армирующая основа «Техноэластмоста Б» также расположена в верхней части материала, что способствует созданию единого равномерного гидроизоляционного слоя с высокой степенью адгезии к основанию.

Благодаря своей эластичности материал «Техноэластмост Б» легок в укладке даже в холодную погоду и не сильно размягчается на солнце. Работа с ним достаточно комфортна и не требует перегрева материала.

Гидроизоляционные материалы марки «Техноэластмост» неоднократно применялись в России при устройстве покрытия проезжей части мостов.

Предприятием ОАО «Славутский рубероидный завод» разработано два вида гидроизоляционных материалов для транспортного строительства - «СПОЛИмост А» и «СПОЛИмост Ц».

Они применяются на ортотропных металлических и железобетонных плитах проезжей части автодорожных, пешеходных и совмещенных мостов, путепроводов, эстакад, сооружаемых и эксплуатируемых в любых климатических зонах Российской Федерации.

Гидроизоляция «СПОЛИмост Ц» используется для нанесения на железобетонные плиты проезжей части мостовых сооружений с последующим устройством защитного слоя из цементобетона.

Материал «СПОЛИмост А» благодаря особой структуре, особенностям рецептуры, а также специально разработанной технологии выполнения работ выдерживает тепловые нагрузки свыше +160 0С. Предназначен для непосредственной укладки на него покрытия из асфальтобетона или полимерасфальтобетона (без устройства защитного слоя).

Полимерно-битумная составляющая гидроизоляционных материалов «СПОЛИмост» с армирующей основой из полиэстера большой плотности обеспечивает их устойчивую работу при значительных колебаниях температуры. «СПОЛИмост» имеет высокую устойчивость к воздействию динамических и статических нагрузок, агрессивных сред, а также повышенную жесткость.

В Европе рулонная полимерно-битумная гидроизоляция для проезжей части железобетонных мостов представлена в первую очередь гидроизоляционным материалом Sika® Ergobit концерна SIKA, представляющим собой комбинацию битума с улучшенными полиолефинами высокого качества. Sika® Ergobit также может использоваться для гидроизоляции стальных мостов в системе с праймером Sika® Ergodur 500 S (St).

Для гидроизоляции мостов и дорог также может быть использован Trocal®-A - полимерный (из мягкого поливинилхлорида) битумосовместимый гидроизоляционный материал.

Датский концерн ICOPAL является наряду с концерном SIKA одним из крупнейших производителей материалов химического производства для строительства. Он объединяет 30 современных заводов по производству битумно-полимерных материалов в Дании, Финляндии, Франции, Швеции, Нидерландах, Польше, США, а теперь и в России.

ICOPAL выпускает битумные СБС-модифицированные рулонные материалы для гидроизоляции конструкций мостовых сооружений.

Наиболее распространены и хорошо известны материалы ВиллаМост® А и ВиллаМост® Б.

ВиллаМост® А предназначен для гидроизоляции мостов с защитным слоем из литого асфальта, укладываемого непосредственно на гидроизоляцию.

ВиллаМост® Б используется для гидроизоляции мостов с защитным слоем из асфальтобетона или бетона, также укладываемого на гидроизоляцию.

ВиллаМост® А - битумный СБС-модифицированный гидроизоляционный материал с асимметрично расположенной основой из полиэстера и специальной мелкозернистой посыпкой на верхней стороне с функцией температурного экрана. Битумная смесь содержит специальные высокотемпературные добавки, позволяющие укладывать литой асфальт непосредственно на гидроизоляционную мембрану.

Материал наплавляется на основание, обработанное битумной или эпоксидной грунтовкой. После укладки литого асфальта возникает монолитный слой, позволяющий мембране выдерживать высокие статические и особенно динамические нагрузки, возникающие при движении автомобилей.

ВиллаМост® Б - битумный СБС-модифицированный гидроизоляционный материал с симметрично расположенной основой из полиэстера и крупнозернистой посыпкой на верхней поверхности, обеспечивающей качественное и прочное соединение с защитным слоем из асфальтобетона. Керамическая посыпка играет роль арматуры, а также имеет функцию теплового экрана.

Наплавляется на основание, также обработанное битумной или эпоксидной грунтовкой. После укладки асфальтобетона возникает монолитный слой, позволяющий мембране выдерживать высокие статические и особенно динамические нагрузки, возникающие при движении автомобилей.

Основные преимущества материалов ВиллаМост, подобно другим материалам данного класса, следующие:

· высокая стойкость к статическим и динамическим нагрузкам, возникающим в конструкциях мостового типа;

· повышенная кратковременная теплостойкость благодаря так называемому температурному экрану из посыпки и высокотемпературным добавкам в битумную смесь;

· высокая адгезия к основанию (?0,4 МПа у марок А и Б).

Применяемые компанией ICOPAL технологии позволяют отказаться от применения защитной бетонной плиты над гидроизоляционным покрытием и укладывать асфальтобетонное покрытие непосредственно на гидроизоляцию. При использовании асфальтобетона с температурой до +160 єС применяются грунтовки Parafor Ponts или SiltaPinta (либо SiltaPolar + SiltaPinta), а при использовании литого асфальта с температурой до +250 єС - Mistral C.

У промышленной группы ICOPAL накоплен значительный опыт применения данных материалов в различных климатических регионах, имеется большая база технических решений узлов и деталей для самых разнообразных мостовых конструкций. Материалы сертифицированы в Российской Федерации и прошли специальные испытания в ГП РосдорНИИ и ГУП ВНИИ железнодорожного транспорта и рекомендованы к применению в РФ.

Гидроизоляционный материал Testudo® 25/5 мм итальянской компании INDEX может укладываться непосредственно на металлические листы ортотропной плиты. Отличительной особенностью рулонных гидроизоляционных материалов INDEX является то, что в качестве основы они используют дистиллированный битум. Такой битум наиболее благоприятен для полимеризации, благодаря чему материал менее подвержен старению, отлично работает при высоких температурах и обеспечивает хорошее сцепление с основанием.

Перед укладкой Testudo® 25/5 металлическую поверхность моста предварительно очищают пескоструйным методом, затем наносят в два слоя битумную антикоррозионную грунтовку Indever Primer E. И уже на нее горячим методом наплавляют материал Testudo® 25/5, поверх которого укладывают горячий асфальтобетон.

Подобная технология укладки также делает ненужным устройство промежуточного защитного слоя между гидроизоляцией и асфальтом. А это, как уже было отмечено, делает саму дорожную конструкцию более легкой, быстромонтируемой и защищенной от воздействия солей, проникающих в тонкий защитный бетонный слой и превращающих его в несвязанную массу, насыщенную водно-солевым раствором.

Одна из последних разработок компании INDEX - материал Flexter Testudo®представляет собой мембрану, усиленную нетканой непрерывной полиэстеровой материей Spunbond. Верхний лицевой слой минеральной мембраны защищен втопленной минеральной крошкой и обработан тальком по запатентованной технологии. Такой метод обработки обеспечивает легкость разворачивания мембраны.

Материал соответствует стандартам ISO 9001, 14001 и сертифицирован Центром госсанэпиднадзора РФ. Срок службы - не менее 20 лет.

Mataki DeckProof - система гидроизоляции компании Trelleborg АВ (Швеция), предназначенная для примененияна железобетонных мостах и других инженерных сооружениях.

Продукты DeckProof характеризуются исключительно высокими качественными характеристиками по эластичности, температурной и механической устойчивости и длительности срока службы.

DeckProof® С5 - это многослойная наплавляемая СБС-модифицированная гидроизоляционная мембрана, армированная слоем полиэстера. Верхняя сторона продукта покрыта тонким слоем гравия. Самый нижний 3-миллиметровый слой СБС-асфальта улучшает наплавление на основание.

Материал способен выдерживать сильные подвижки основания без остаточной деформации благодаря высокой механической прочности и высоким показателям сопротивления старению.

DeckProof® С5 одобрен для использования при работах на мостах в соответствии со шведским стандартом для мостов BRO 94.

Совсем недавно разработанная рулонная самоклеющаяся гидроизоляция «ЭКОМОСТ-С» (КИ-СМ) производства ООО «Эко-Изол-Технологии» предлагается для использования на автодорожных мостах.

Производителями заявлены следующие достоинства материала:

- простота укладки (без применения открытого пламени и газа);

- скорость укладки (более чем в 2 раза выше скорости укладки существующих материалов);

- величина адгезии к основанию не менее 0,2 МПа;

- морозостойкость (сохранение свойств при окружающей температуре -60 0С);

- стойкость к воздействию агрессивных сред (нефтепродукты, кислоты, щелочи, растворы солей);

- биостойкость.

Необходимо отметить, что данный материал и технология его укладки еще не прошли достаточной практической проверки на строящихся объектах. Поэтому сделать однозначный вывод о его достоинствах и недостатках пока затруднительно.

Битумно-полимерный рулонный наплавляемый гидроизоляционный материал Техноэласт-Мост

Битумно-полимерный рулонный наплавляемый гидроизоляционный материал Техноэласт-Мост разработан совместно СоюздорНИИ и компанией «ТехноНИКОЛЬ».

Техноэласт-Мост предназначен для устройства гидроизоляции железобетонной плиты проезжей части (марка «Б»), устройства защитно-сцепляющего слоя на стальной ортотропной плите пролетных строений мостовых сооружений (марка «С»). Техноэласт-Мост применяется также для устройства однослойной гидроизоляции зданий и сооружений.

Уникальные физико-механические характеристики материала Техноэласт-Мост обеспечиваются применением в качестве модификатора искусственного каучука - Стирол-Бутадиен-Стирола (марка «Б»), изотактического полипропилена и полиолефинов (марка «С»).

Техноэласт-Мост выпускается с основой из полиэстера и имеет толщину не менее 5,0 мм (марка «Б») и 5,5 мм (марка «С»). Нижняя сторона материала покрыта легкооплавляемой полимерной пленкой, а верхняя - мелкозернистым песком для лучшей адгезии к бетону.

Техноэласт-Мост наплавляется на сухую подготовленную поверхность пропановой горелкой.

Благодаря своей эластичности Техноэласт-Мост легок в укладке даже в холодную погоду и не становится слишком мягким на солнце; работа с ним комфортна и не требует перегрева материала.

Полимерная пленка, которой покрыт снизу Техноэласт-Мост, имеет специальный рисунок, по которому изолировщик при разогревании легко определяет готовность материала к укладке.

Техноэласт-Мост имеет высокую адгезию к основанию, обеспечивая когезионный отрыв (по вяжущему) при приемке изоляции.

Особенности. Марка Техноэластмост С выдерживает температуру литого асфальта при его укладке (до 220oС); фиксированная толщина материала; марка Техноэластмост С выдерживает испытание на продавливание до 250Н.

Область применения

Предназначен для гидроизоляции железобетонной плиты проезжей части пролетных строений, устройства защитно-сцепляющего слоя на стальной ортотропной плите пролетных строений мостовых сооружений, а также гидроизоляции других строительных конструкций.

Строение

Техноэластмост получают путем двустороннего нанесения на полиэфирную основу битумно-полимерного вяжущего, состоящего из битума, полимерного модификатора и наполнителя, с последующим нанесением на обе стороны полотна защитных слоев.

Для модифицирования битума применяют бутадиенстирольный термоэластопласт, изотактический полипропилен и полиолефины. В качестве защитных слоев используют мелкозернистую посыпку и (или) полимерные покрытия.

Марки

Техноэласт МОСТ Б - для гидроизоляции железобетонной плиты проезжей части мостовых сооружений, гидроизоляции других строительных конструкций.



Техноэласт МОСТ С - для устройства защитно-сцепляющего слоя на стальной ортотропной плите пролетных строений мостовых сооружений, а также для гидроизоляции пролетных строений с железобетонной плитой проезжей части, на которых непосредственно на гидроизоляпию укладывают асфальтобетонное покрытие, в том числе из литых смесей с температурой до 220°С.

Мостовые сооружения с пролетной частью из железобетонной плиты с укладкой асфальтобетона на гидроизоляцию

Конструкция дорожной одежды мостового полотна на железобетонной плите проезжей части с укладкой асфальтобетона на гидроизоляцию состоит из выравнивающего слоя, грунтовочного покрытия, гидроизоляции, асфальтобетонного покрытия из нескольких слоев.

Основание. Несущим основанием в такой конструкции мостового сооружения служат железобетонные плиты.

Выравнивающий слой. Выравнивающий слой выполняют из мелкозернистого бетона, имеющий класс по прочности на сжатие не ниже В 30, марку по водонепроницаемости не ниже W6 и марку по морозостойкости F 300. Поверхность не должна иметь раковин, наплывов бетона, трещин, масляных пятен, пыли, пленки цементного молока. Поверхность должна иметь продольные и поперечные уклоны. К началу выполнения гидроизоляционных работ прочность на сжатие бетона должна быть не менее 0,75 марочной.

Грунтование поверхности. В качестве грунтовки используют Праймер битумно-полимерный - однокомпонентный материал холодного применения. Предназначен для обработки поверхности железобетонной плиты пролетных строений мостовых сооружений перед укладкой гидроизоляционного слоя. Обладает малым временем высыхания. На бетонном основании обеспечивает защиту бетонной поверхности от насыщения влагой, увеличивает прочность сцепления наплавляемого гидроизоляционного материала с основанием.

Гидроизоляция. Гидроизоляцию выполняют из материала Техноэласт МОСТ С, наплавляя его в один слой на подготовленную поверхность. Работы выполняют в сухую погоду при температуре воздуха не ниже минус 25°C. Для исключения повреждения материала его необходимо прогреть в помещении по всему объему до положительных температур. Укладку рулонов начинают с пониженных мест. Полотна материала наклеивают внахлестку на 80-100 мм в продольных стыках и не менее 150 мм в поперечных стыках. Поперечные стыки рулонов в смежных полосах должны быть сдвинуты относительно друг друга на 500 мм.

Асфальтобетонное покрытие. Устройство асфальтобетонного покрытия следует выполнять по мере выполнения гидроизоляционных работ, но не ранее чем через 3 часа. Асфальтобетонное покрытие выполняют в несколько слоев из литых, уплотняемых и щебеночно-мастичных асфальтобетонов в зависимости от состава и интенсивности движения по ГОСТ 9128-97*. Асфальтобетон укладывают непосредственно на гидроизоляцию. Температура асфальтобетонной смеси в момент укладки не должна превышать 220°С. Автомобили, подвозящие асфальтобетонную смесь, должны двигаться по гидроизоляции без резкого торможения и разворотов. При необходимости катки на колесном ходу могут быть пропущены. Асфальтоукладчики должны быть на колесном или гусеничном ходу с накладками на траках.

Мостовые сооружения с пролетной частью из железобетонной плиты с защитой гидроизоляции бетонной стяжкой

Конструкция дорожной одежды мостового полотна на железобетонной плите проезжей части с защитой гидроизоляции бетонной стяжкой состоит из выравнивающего слоя, грунтовочного покрытия, гидроизоляции, защитного слоя, асфальтобетонного покрытия из нескольких слоев.

Основание. Несущим основанием в такой конструкции мостового сооружения служат железобетонные плиты.

Выравнивающий слой. Выравнивающий слой выполняют из мелкозернистого бетона, имеющий класс по прочности на сжатие не ниже В 30, марку по водонепроницаемости не ниже W6 и марку по морозостойкости F 300. Поверхность не должна иметь раковин, наплывов бетона, трещин, масляных пятен, пыли, пленки цементного молока. Поверхность должна иметь продольные и поперечные уклоны. К началу выполнения гидроизоляционных работ прочность на сжатие бетона должна быть не менее 0,75 марочной.

Грунтование поверхности. В качестве грунтовки используют Праймер битумно-полимерный - однокомпонентный материал холодного применения. Предназначен для обработки поверхности железобетонной плиты пролетных строений мостовых сооружений перед укладкой гидроизоляционного слоя. Обладает малым временем высыхания. На бетонном основании обеспечивает защиту бетонной поверхности от насыщения влагой, увеличивает прочность сцепления наплавляемого гидроизоляционного материала с основанием.

Гидроизоляция. Гидроизоляцию выполняют из материала Техноэласт МОСТ Б, наплавляя его в один слой на подготовленную поверхность. Работы выполняют в сухую погоду при температуре воздуха не ниже минус 25°C. Для исключения повреждения материала его необходимо прогреть в помещении по всему объему до положительных температур. Укладку рулонов начинают с пониженных мест. Полотна материала наклеивают внахлестку на 80-100 мм в продольных стыках и не менее 150 мм в поперечных стыках. Поперечные стыки рулонов в смежных полосах должны быть сдвинуты относительно друг друга на 500 мм.

Защитный слой. Защитный слой выполняют из армированного мелкозернистого бетона, имеющего класс по прочности на сжатие не ниже В 30, марку по водонепроницаемости не ниже W6 и марку по морозостойкости F 300. Армирование выполняют сетками из арматурной стали диаметром 5 мм с ячейкой 100х100 мм. Сетки следует укладывать на подкладки с зазором под ними 10 мм. Устройство защитного слоя следует выполнять сразу по мере выполнения гидроизоляционных работ, но не ранее чем через 3 часа после окончания устройства гидроизоляционного слоя.

Асфальтобетонное покрытие. Асфальтобетонное покрытие выполняют в несколько слоев из литых, уплотняемых и щебеночно-мастичных асфальтобетонов в зависимости от состава и интенсивности движения по ГОСТ 9128-97*.

Мостовые сооружения с пролетной частью из стальной ортотропной плиты с укладкой асфальтобетона на гидроизоляцию

Конструкция дорожной одежды мостового полотна на стальной ортотропной плите проезжей части с укладкой асфальтобетона на гидроизоляцию состоит из основания стальной ортотропной плиты, грунтовочного покрытия, гидроизоляции, асфальтобетонного покрытия из нескольких слоев.

Основание. Несущим основанием в такой конструкции мостового сооружения служит стальная ортотропная плита. Поверхность плиты не должна иметь вмятин, выпуклостей, задиров, брызг сварки. Зажиренные места промывают щелочными растворами. Все острые кромки и края закругляют радиусом не менее 3 мм. Очистка металлической поверхности может производиться с использованием пескоструйных или дробеструйных аппаратов. Сушка поверхности производиться естественным способом, для ускорения применяют обдув поверхности чистым сухим воздухом.

Грунтование поверхности. После очистки металла, во избежание потерь объемов очищенной поверхности ее грунтуют. В качестве грунтовки используют Праймер битумно-полимерный - однокомпонентный материал холодного применения. Предназначен для обработки поверхности стальной ортотропной плиты пролетных строений мостовых сооружений перед укладкой гидроизоляционного слоя. Обладает малым временем высыхания. Защищает металлическую поверхность от коррозии, увеличивает прочность сцепления наплавляемого гидроизоляционного материала с основанием.

Гидроизоляция. Гидроизоляцию выполняют из материала Техноэласт МОСТ С, наплавляя его в один слой на подготовленную поверхность металла. Работы выполняют в сухую погоду при температуре воздуха не ниже минус 25°C. Для исключения повреждения материала его необходимо прогреть в помещении по всему объему до положительных температур. Укладку рулонов начинают с пониженных мест. Полотна материала наклеивают внахлестку на 80-100 мм в продольных стыках и не менее 150 мм в поперечных стыках. Поперечные стыки рулонов в смежных полосах должны быть сдвинуты относительно друг друга на 500 мм.

Асфальтобетонное покрытие. Устройство асфальтобетонного покрытия следует выполнять по мере выполнения гидроизоляционных работ, но не ранее чем через 3 часа. Асфальтобетонное покрытие выполняют в несколько слоев из литых, уплотняемых и щебеночно-мастичных асфальтобетонов в зависимости от состава и интенсивности движения по ГОСТ 9128-97*. Асфальтобетон укладывают непосредственно на гидроизоляцию. Температура асфальтобетонной смеси в момент укладки не должна превышать 220°С. Автомобили, подвозящие асфальтобетонную смесь, должны двигаться по гидроизоляции без резкого торможения и разворотов. При необходимости катки на колесном ходу могут быть пропущены. Асфальтоукладчики должны быть на колесном или гусеничном ходу с накладками на траках

3. Гидроизоляционные мастики

Недолговечность нефтебитумных мастичных материалов привела к появлению их серьезных конкурентов - синтетических смол (полимеров) и мастик на их основе.

Мастики - клеевые вязкопластичные составы, получаемые смешением органических вяжущих веществ с тонкодисперсными наполнителями и специальными добавками, обладающими клеящей способностью. Ими покрывают поверхности дорожных (мостовых) конструкций, заполняя трещины и щели, что позволяет получить однородную гладкую поверхность и обеспечить герметичность швов. При строгом соблюдении технологии нанесения мастики позволяют достичь их 100%-ной адгезии к материалу основы по всей обрабатываемой площади. Прочность сцепления с основанием составляет 0,4 (по бетону) - 0,6 (по стали) МПа.

Мастики используются и в качестве грунтовок (праймеров), а также промежуточных и соединительных слоев в композитных гидроизоляционных материалах.

Для гидроизоляционных работ используют «горячие» и «холодные» мастики на основе нефтяных битумов или полиуретана (таблица 1).

«Горячие» битумно-полимерные, резино-битумные и полимерные мастики наносят на поверхность конструкции после предварительного разогрева в специальных котлах до температуры +180 0С в сухую погоду и при температуре поверхности бетона выше +5 0С. После полимеризации состава на защищаемой поверхности образуется прочная пленка с очень высокими физико-механическими характеристиками.

Производятся также битумно-каучуковые, битумно-резиновые, битумно-полимерные и эпоксидно-полимерные «холодные» мастики. При нанесении мастики (после испарения растворителя или полимеризации не содержащих растворитель составов) на покрытии образуется бесшовная эластичная резиноподобная пленка.

Основные технологические параметры наиболее распространенных видов гидроизоляционных мастик отечественного производства приведены ниже:

Вид мастики Температура

нанесения,°С Толщина слоя,

мм Средний расход,

кг/м2

Битумная 120-160 4-5 5

Битумно-резиновая 80-95 4-5 5

Битумно-полимерная -20-+50 2-3 2-3

Обзор рынка

Фирма Sika GmbH с 1999 года предлагает на российском рынке новое поколение «горячих» полиуретановых мастичных материалов для гидроизоляции мостовых железобетонных сооружений.

Использование фирмой Sika GmbH полиуретановых материалов вместо битумных обусловлено тем, что битумные рулонные материалы, наплавляемые ручным способом, имеют ряд недостатков по сравнению с полиуретановыми:

· термопластичность - зависимость свойств (хрупкость - размягчение) от температуры;

· плохая способность к перекрытию трещин и малая трещиностойкость при низких температурах;

· низкая сопротивляемость механическим повреждениям и опасность разрыва рулонов на стыках;

· необходимость выполнения дополнительных работы на стыках;

· частичное тройное перекрытие слоев;

· низкая производительность при нанесении вручную.

Жидкая полиуретановая мембрана Sikalastic®-821/-822 представляет собой двухкомпонентную композицию быстро отвердевающих полиуретановых смол, не содержащих растворителя. Наносится в подогретом до +70 0С состоянии, что ускоряет реакцию полимеризации до 20 секунд. Sikalastic®-821 (для механизированного нанесения) и Sikalastic® 822 (для укладки вручную) - стойкая и долговечная гидроизоляция, предназначенная для укладки на нее горячего укатываемого асфальтобетона, литого асфальта, бетона и железобетона. Покрытие Sikalastic® способно переносить образование трещин в железобетонных плитах проезжей части мостовых сооружений без нарушения своей сплошности, устойчиво к механическому воздействию от технологического транспорта. Величина адгезии составляет ?0,5 МПа.

Структура комбинированного гидроизоляционного покрытия железобетонных мостов:

· защитный слой из асфальтобетона (поверхность проезжей части);

· соединительный слой;

· гидроизоляционный слой из материала Sikalastic 822;

· грунтовка из материала Sikagard 186 с кварцевым песком;

· бетон (основание).

В качестве соединительного слоя для улучшения адгезии асфальтобетона к гидроизоляции наносится тонкий слой Sikalastic 823.

Асфальтобетон можно укладывать через сутки после нанесения гидроизоляционного слоя.

Для материала Sikalastic®-821/-822 фирмы Sika GmbH имеются разработанные ОАО «ЦНИИС» ТУ 5772-008-01393674-2000.

При устройстве проезжей части с ортотропной плитой в металлических автодорожных мостах применяется «холодный» гидроизоляционный материал Icosit концерна Sika GmbH, который позволяет укладывать слои литого асфальта и асфальтобетона непосредственно на его поверхность. Icosit представляет собой двухкомпонентное вяжущее вещество на основе эпоксидной смолы. Укладывается сразу на ортотропную плиту без устройства традиционного защитного слоя.

Перед нанесением покрытия производилась термоактивная очистка от ржавчины стальной поверхности дробеметным способом до степени Sa 2 1/2 по ISO 8501-1, обеспыливание и обезжиривание поверхности ортотропной плиты и ее покрытие специальной краской Jotun, содержащей праймер-клей.

Затем производилось нанесение трехслойного покрытия Icosit по специальной технологии, состоящей из трех операций.

1. Нанесение грунтовочного покрытия Icosit EG-1 может осуществляться следующими альтернативными способами:

· кистью или валиком;

· напылением под давлением 0,3-0,5 МПа соплом 1,5-2,5 мм (обязательно применять отделитель масла и жира).

· безвоздушным напылением пистолетом под давлением 18 МПа соплом 0,38-0,53 мм с углом распыления 40-80є (рекомендуется применять фильтрующую сетку).

2. На поверхность загрунтованного Icosit EG-1 основания равномерно разливается материал защитно-сцепляющего слоя Icosit® Haftmasse и распределяется при помощи шпателя или терки. Сразу после выравнивания еще свежий материал равномерно посыпается сухим дробленым щебнем диаметром 2-5 мм в количестве от 1,7 кг/м2 (кварцит) до 2,0 кг/м2 (базальт).

3. Нанесение буферного слоя полимеризированного битума Esha Isoton Pufferschicht.

На гидроизоляцию укладывается слой горячего асфальтобетона или литого асфальта без устройства защитного слоя.

System Icosit® EG-1 дает возможность создания системы, состоящей из грунтовочных слоев, промежуточных слоев на основе эпоксидных смол с металлическим наполнителем, а также верхних слоев на основе полиуретана с высокой стойкостью к карбонизации.

Icosit® Haftmasse является двухкомпонентным покрытием на основе эластофицированной эпоксидной смолы, не содержащим растворителей. Затвердевший Icosit® Haftmasse имеет высокую адгезию к стали и к грунтовке Icosit® EG 1 (>0,6 МПа).

Эта технология нашла практическое применение, например, при строительстве путепровода в Автово в Санкт-Петербурге.

Для материалов Icosit® фирмы Sika GmbH разработаны ТУ 5772-007-01393674-2000 (ОАО «ЦНИИС»).

При этом необходимо отметить, что стоимость устройства гидроизолирующей мембраны по данной технологии с использованием аналогичных материалов значительно выше (10% от общей стоимости строительно-монтажных работ), чем стоимость укладки гидроизоляции из рулонных материалов (3%).

Немецкая компания Deitermann также предлагает готовые к применению гидроизоляционные битумно-полимерные мастики серий Plastikol® 1/2/4F/NFB и Superflex 100 S, обладающие необходимыми характеристиками для решения большинства задач по гидроизоляции конструкций.

Superflex 100 S - это высокоэластичная наносимая методом напыления «холодная» двухкомпонентная мастика на основе модифицированного битума, не содержащая растворителей. Предназначена для нанесения толстослойного гидроизолирующего покрытия зданий и транспортных сооружений.

Superflex 100 S сохраняет свои изолирующие свойства при образовании трещин в конструкции, обладает высокой силой сцепления с различными видами оснований, является долговечным материалом, стойким к воздействию воды и содержащихся в грунте агрессивных веществ. Может с успехом применяться для изоляции конструкций, находящихся в грунте.

В России производство гидроизоляционных мастик налажено хорошо известной мостостроителям компанией ЗАО «РАСТРО». Компания предлагает для гидроизоляции мостов материалы линии ИЖОРА® (битумно-полимерные мастики и герметики «горячего» применения) и СЛАВЯНКА® (битумно-полимерные мастики «холодного» применения).

Наносить мастику СЛАВЯНКА® МБП-К можно жесткой кистью, шпателем, валиком или методом безвоздушного распыления под давлением. Рекомендуемая толщина одного слоя 2 мм.

Возможно также нанесение клея методом налива с последующим разравниванием специальным инструментом (шваброй и т.п.). В жаркую солнечную погоду мастику следует наносить слоями толщиной не более 0,5 мм за 4-5 проходов, место проведения работ необходимо по возможности предохранять от воздействия прямого солнечного света.

Технология нанесения гидроизоляции с использованием мастики ИЖОРА® МБР-Г 90 состоит из следующих операций:

- очистка поверхности, на которую будет наноситься материал, от загрязнений (пыли, грязи, цементной пленки, нефтепродуктов, масла, жиров и пр.);

- очистка металлических поверхностей от очагов ржавчины;

- удаление ослабленных участков бетонных поверхностей до неповрежденного бетона;

- прогрев поверхности с целью удаления наледей, инея и свободной воды;

- обработка поверхности грунтовкой или праймером ИЖОРА;

- предварительный разогрев материала до рабочей температуры 160-180 0С;

- нанесение требуемого количества слоев гидроизолирующего материала.

Для разогрева мастики ИЖОРА® следует использовать автоматические котлы с опосредованным нагревом, оснащенные температурным контролем и устройством для равномерного перемешивания материала.

После укладки одной полосы мастики шириной 0,5 м производят проверку ее толщины. Затем по ней, как по шаблону, укладываются остальные слои мастики. Ровность каждого слоя контролируется рейками. Проезд по мастике для технологического транспорта можно открывать через 24 часа.

Мастики ИЖОРА® и СЛАВЯНКА® успешно применялись на трех поколениях петербургских мостов: при восстановлении Троицкого моста, сооруженного более 100 лет назад, при ремонте моста Александра Невского, построенного в 60-х годах, и, наконец, при строительстве новейшего вантового моста через Неву, недавно сданного в эксплуатацию.

Применение мастик ЗАО «РАСТРО» в условиях низких температур отрабатывалось при проведении работ по гидроизоляции проезжей части моста через Кольский залив, находящегося за Полярным кругом.

Не менее эффективно мастики «РАСТРО» использовались на путепроводах Петербургской кольцевой автомобильной дороги, а также для защиты сооружений Саяно-Шушенской и Павловской ГЭС.

ООО «Технологии Промышленных Покрытий» (ТПП) производит гидроизоляционный материал ТЕХНОПРОК. Жидкая двухкомпонентная битумная мастика на водной основе без использования растворителей наносится «холодным» распылением одним слоем любой желаемой толщины - от 1 до 5 мм. Имеется возможность работы по влажному основанию.

В результате напыления быстротвердеющих компонентов на защищаемую поверхность получается сплошная эластичная толстослойная мембрана - гидроизоляционное покрытие без швов и стыков. Коагуляция происходит в течение 5-20 секунд. Время отверждения не более 22 часов, при этом величина адгезии на отрыв достигает 0,4-0,6 МПа в зависимости от материала основания.

4. Рулонно-мастичная гидроизоляция

Рулонно-мастичные покрытия являются смешанным типом гидроизоляции, сочетающим качества как рулонных, так и мастичных материалов, что позволяет в известной степени реализовать преимущества обоих материалов.

Рулонно-мастичный композитный материал «Поликров» является результатом совместной разработки ОАО «ЦНИИС» и ООО «Поликров» и предназначен для использования в конструктивных элементах автодорожных мостов (таблица 2).

Система «Поликров» включает в себя следующие компоненты:

- рулонный полимерный резиноподобный материал марки «Поликров-Р200»;

- клеящую полимерную мастику «Поликров-М140»;

- резинобитумную мастику «Полибит» (праймер);

- полимерную защитную мастику «Поликров-Л210».

Материал «Поликров-Р200» является основой гидроизоляционной системы и представляет собой эластичный материал, обладающий водобиохимической стойкостью.

Клеящая полимерная мастика «Поликров-М140» применяется для приклеивания рулонного материала к изолируемой поверхности и одновременно для защиты ее от коррозии.

Мастика «Полибит» используется в качестве промежуточного слоя для улучшения сцепления асфальтобетонного покрытия с рулонным материалом.

Мастика «Поликров-Л210» применяется как составная часть для приготовления композитной полимерной мастики с наполнителями, используемой для защиты от коррозии элементов мостового полотна, расположенных в труднодоступных для наклеивания рулонного материала местах.

Применение такой композитной системы обеспечивает величину адгезии не менее 0,5 МПа.

С недавнего времени фирма начала выпуск новой модификации материала «Поликров» - «Полимаст» (ТУ 5770-537-0287718-93), представляющего собой полимерную композицию на основе химически модифицированного синтетического каучука, смол, химически стойких наполнителей, пластификаторов и отвердителя.

Полимерная композиция «Полимаст» - двухкомпонентный состав, предназначенный для формирования тонкослойного (1,5 мм) покрытия, выполняющего одновременно функции гидроизоляции и дорожной одежды. Может применяться на металлических и железобетонных (бетонных) поверхностях проезжей части и тротуаров мостовых сооружений. Срок службы - ~25 лет.

5. Гидроизоляционные эмульсии

В последнее время на рынке появилась также гидроизоляция в виде эмульсий.

В частности, данный вид гидроизоляционного материала представлен маркой FLEXIGUM-HP производства израильской компании Bitum. FLEXIGUM-HP - это последнее поколение модифицированных битумно-латексных эмульсий, дисперсная система которых состоит из двух взаимно нерастворимых компонентов - битума и воды. Битумная составляющая распределена в окружающей воде в виде мелких частиц диаметром 5-10 мкм, покрытых очень тонким слоем эмульгатора на основе жирных кислот. Битумная эмульсия, обогащенная высококонцентрированным латексом и комплексом полимеров, обеспечивает FLEXIGUM HP высокую эластичность и сопротивление колебанию температур в широком диапазоне.

FLEXIGUM HP применяется для гидроизоляции искусственных сооружений: дорог, мостов и тоннелей.

Перед нанесением эмульсии (методом напыления) поверхность нужно очистить от грязи, пыли, полимерной и цементной пленки, неустойчивых частей. Узкие и глубокие отверстия необходимо загрунтовать.

После затвердевания гидроизоляционный слой FLEXIGUM-HP имеет высокие физико-механические характеристики, в том числе выдерживает прямую укладку асфальта (при температуре до +160 0С), то есть не требует устройства защитного слоя из асфальта или цементобетона.

Аналогичными характеристиками обладает также представленный на рынке немецкой компанией Deitermann материал Eurolan® 3К. Это концентрированная битумная эмульсия, предназначенная для устройства гидроизоляционных и защитных слоев частей сооружений, контактирующих с грунтом.

EUROLAN® 3К является дисперсионной битумной эмульсией 60%-ной концентрации, предназначенной для использования на сухих и влажных основах. Материал стоек на воздействие многочисленных кислот и щелочей. Так как данная эмульсия хорошо переносит смешивание с цементом и известью, её можно добавлять в обычные известковые и цементные растворы.

При тёплой, сухой и ветреной погоде эмульсия высыхает в течение нескольких минут. В условиях повышенной влажности и пониженной температуры EUROLAN 3 К может сохнуть в течение нескольких часов.

LATEXFALT BV (Голландия) выпускает широкий ассортимент резино-битумных эмульсий для гидроизоляции горизонтальных и вертикальных поверхностей железобетонных и стальных конструкций. Эмульсии наносятся напылением.

Elastofalt® Spraykote - жидкая битумно-полимерная двухкомпонентная «холодная» эмульсия.

Подача жидкой битумно-полимерной составляющей эмульсии и отвердителя к обрабатываемой поверхности осуществляется раздельно. Смешение происходит на выходе из двойного сопла, в так называемом «факеле». Коагуляция эмульсии начинается перед тем, как она достигнет поверхности.

Elastofalt EP - готовая «холодная» мастика на модифицированном битуме для гидроизоляции железобетонных и стальных поверхностей.

Elastofalt DR - резинобитумное покрытие, основанное на катионоактивной эмульсии, предназначенное для ремонта поврежденных участков гидроизоляции. После высыхания создает эластичный покрывающий слой с высокой адгезией к битумосодержащим поверхностям. Не содержит растворителей. Может наноситься распылением посредством специального насоса.

Восстановление и профилактика гидроизоляционных покрытий могут производиться на плоских и наклонных поверхностях. Поверхность предварительно должна быть обеспылена, очищена и обезжирена.

Заключение

Дорожное покрытие на мостовых сооружениях представляет собой довольно сложную конструкцию, которая включает в себя не только слои асфальтобетона, но и гидроизоляционную систему.

...