ВИДЫ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ

В отечественной и зарубежной практике гидротехнического строительства для уплотнения деформационных швов гидротехнических сооружений находят применение разные материалы. К таким материалам относятся асфальтовые мастики, асфальтоармированные маты, диафрагмы: металлические (нержавеющие), резиновые и полимерные и их производные, цемент, порошкообразные заполнители. Выбор материалов производится в зависимости от климатических условий и расположения изолируемых поверхностей в сооружениях.

Основным материалом для рулонных и заливочных гидроизоляционных работ является нефтяной битум, удовлетворяющий техническим требованиям ГОСТ 11954-66 "Битумы нефтяные дорожные вязко улучшенные". Кроме того, могут иногда применяться "Битумы нефтяные дорожные" по ГОСТ Г544-52, "Битумы нефтяные для изоляции нефтегазопроводов" по ГОСТ 9812-61 и некоторые другие. Испытания битумов производятся в соответствии с указаниями ГОСТ 2400-51.

Нефтяные битумы являются продуктами переработки нефти и ее производных твердой и полутвердой консистенций после паровой или вакуумной возгонки.

При отсутствии на строительстве битума марки БН—Ш возможно применение смеси битумов других марок (например, марки БН-П и БН-1У). Соотношение частей битумов разных марок в смеси устанавливается строительной лабораторией, исходя из температуры размягчения омеси, которая должна соответствовать марке БН-Ш. Упаковка, маркировка, хранение и транспортировка нефтепродуктов выполняются согласно указаниям ГОСТ 1510-60. Более подробные сведения по асфальтовым материалам можно найти в специальной технической литературе.

В качестве растворителя битума обычно применяются бензин 1 и 2 сортов, крекинг-бензин и лигроин (в исключительных случаях, так как последние на подсыхание требуют большего времени).

Материалы для приготовления асфальтовых мастик, заполняющих полости асфальтовых шпонок, рулонных оклеечных изделий и др. должны иметь: а) соответствующую вязкость при среднегодовой температуре +2, +1, 0° С района расположения гидроузла, чтобы мастика успела следовать за деформациями шва (при схождениях и расхождениях шва); б) достаточную теплоустойчивость и тягучесть при различных температурах, не должна растрескиваться при температуре 0-2° С на гребне сооружения. Асфальтовый материал должен обладать объемным весом, большим веса воды, чтобы давление, оказываемое им на стенки полости шпонки, превосходило внешнее давление воды. Состав асфальтовых матсик подбирается лабораторным способом.

В отечественных гидротехнических сооружениях для заполнения полости шпонок применяются асфальтовые мастики, приготовленные на битуме марки БН-Ш и БН-П (ГОСТ 1544-52) и минеральных заполнителях (ТУ-6-58 и 7-58).


В качестве минеральных заполнителей мастики могут применяться порошкообразные: доломитовая, известняковая мука, молотый песок (пыль) и цемент. Известь строительная должна соответствовать ГОСТ 9Г79-70. В практике строительства минеральные заполнители подбираются по условиям содержания в них тонкозернистого заполнителя до полного насыщения, чтобы исключить возможность расслоения мастики. Следует обратить внимание на то, чтобы исключить возможность дезинтеграции. Необходимо, чтобы заполнители имели бы не меньше 60% зерен диаметром менее 0,074 мм. Не допускать применение крупнозернистых частиц в виде мелкозернистого песка. Все заполнители должны быть в виде мелкомолотого порошка, прошедшего через шаровые мельницы. При хранении материал должен быть защищен от сырости, атмосферных осадков и ветра.

Доломитовая, известняковая и песчаная пыль (мука) могут быть получены на шаровых мельницах после обработки этих материалов на камнедробильных заводах.

Цемент, как порошкообразный заполнитель асфальтовой мастики, является достаточно хорошим материалом. Разрешается применять только цемент, утерявший свою активность.

Для придания большей механической прочности битумным матам применяется грубая пеньковая ткань или джутовая ткань - мешковина. Образцы мешковины шириной 5 и длиной 15 см, вырезанные в любом месте, по основе или утку, должны удовлетворять следующим условиям: сопротивление разрыву при скорости испытания 2-2,5 см/мин не менее 30 кгс/см 2 ; относительное удлинение не менее 10%. Ткань должна быть чистой. Ткань, предварительно высушенная, равномерно пропитывается нефтебитумом марки БН-Ш и отжимается от избытка битума и раствора. После пропитки все нити должны быть ясно видны, а удлинение при разрыве не должно снижаться более, чем на 50% первоначальной величины. Водопоглощение пропитанной ткани под вакуумом не должно превышать 10% по весу.

Технический войлок изготовляется из низших сортов шерсти животных в виде свойлоченных полотнищ толщиною 2,5-6,0 мм. Объемная плотность войлока при 12% влажности 320 кг/м 3. Предел прочности на разрыв по длине 12 кгс/см, то же по ширине 30 кгс/см. Удлинение при разрыве: по длине 150%, по ширине 110%. Содержание свободной серной кислоты не более 0,65%. Содержание минеральных примесей не более 0,2%. Перед укладкой в дело войлок пропитывается раствором битума в бензине. В последнее время широко применяется войлок из минеральной ваты на битумной связке (ГОСТ 6418-67).

Пакля из пеньковых или джутовых волокон не должна иметь посторонних примесей и загрязнений. Перед укладкой в дело пакля пропитывается раствором 50% бензина и 50% битума БН-Ш или каменноугольной смолой.

Картон асбестовый (ГОСТ 378-70) - объемной плотностью 1,0-1,3 т/м 3. Асбестовый картон изготовляется толщиной от 2 до 10 мм; допускается отклонение ±0,3 мм. Ширина ленты 900-1000 мм с допускаемым отклонением ±10 мм. Картон асбестовый, вата минеральная (ГОСТ 4640-66), вата стеклянная из непрерывного волокна (ГОСТ 5174-49), вата из супертонкого стекловолокна применяются в качестве огнезащитного, термоизоляционного или электроизоляционного материала.

Гидроизол (ГОСТ 7415-55) - гидроизоляционный рулонный материал, изготовленный путем пропитки асбестовой бумаги окислениями нефтебитумов. Предназначается для устройства гидроизоляционного слоя в подземных, кровельных и других частях сооружения.

Асфальтово-армированные маты применяются для образования полости шва, создания водонепроницаемости и свободной деформации ограждающих элементов уплотнения деформационных швов. Они приготавливаются на основе мешковины, которая с двух сторон покрывается асфальтовыми мастиками.

Металлические листы (нержавеюшне стали), предназначаемые для работы в уплотняющих устройствах, должны иметь высокую стойкость против коррозии, а также прочность, выдерживая многократные знакопеременные нагрузки. Такими свойствами обладают марки стали и сплавы 1Х18Н9Т, 2Х18Н9, Х18Н10Т, Х18Н12Т с техническим требованием на поставку ГОСТ 558 2-61 и химический анализ ГОСТ 5632-61.

Материалы для диафрагм из листов меди (медь чистая, красная марок М2 или МЗ) и из сплавов меди (латунь Л68 холоднокатаная, мягкая) должны соответствовать техническим требованиям на поставку согласно ГОСТ 1173-49 и 931-51, а на химический анализ - по ГОСТ 859-66 и 17711-72.

Латунь (сплав меди с цинком) обладает пластичностью, вязкостью, хорошо поддается пайке, штамповке. При добавке примесей других металлов изменяются свойства. Например, добавка олова придает ей антикоррозийные свойства. Латунь Л90 (наиболее распространенная марка) применяется для уплотнения деформационных швов, обладает высокими механическими свойствами и стойкостью против коррозии.

Резиновые и некоторые полимерные материалы обладают всеми необходимыми свойствами для создания уплотнения деформационного шва; они водонепроницаемы, достаточно эластичны и прочны, чтобы не разрушаться при обычных деформациях шва. Хорошо сопротивляются знакопеременным нагрузкам. Уплотнения должны быть отформованы таким способом, чтобы готовые изделия имели переменное сечение, были плотными, однородными и не содержали пор, сращиваний, стыков и других дефектов.

Рецептура резины и других полимерных материалов подбирается по техническим условиям ведущих проектных организаций, а изготовление по ним производится заводом резино-техническнх. изделий. Расходным материалом для приготовления резиновых диафрагм по рецептуре зарубежных фирм является свежий натуральный каучук, содержание которого колеблется в пределах от 70 до 80%, остальные 20-30% составляют примеси: газовая смола, окись цинка, катализаторы, пластификаторы и специальные добавки, предотвращающие старение резины.

Количественный состав указанных примесей и добавок в литературе не приводится, так как их дозировка и технология приготовления являются секретом фирм, изготовляющих резиновые диафрагмы. Иногда ленты изготовляют с использованием высококачественного синтетического каучука. Фирма Экспендайт (Англия) использует для изготовления резинового уплотнения материал, содержащий 70% синтетического каучука.

Первыми синтетическими пластиками, нашедшими промышленное применение в 1902 г. были фенопласты - первый синтетический подимерлаккаин. В 1907-1914 гг. было осуществлено промышленное производство синтетических полимеров на основе фенолоальдегидной конденсации, а в 20-30-х годах - промышленное применение мочевиноформальдегидных, полиэфирных и других полимеров. Начиная с 30-х годов, большое значение приобрели полимеризационные пластики. 40-е годы характеризуются быстрым развитием технологии полимеризационных пластиков.

Большой интерес представляет такое свойство пластмасс, как их низкая истираемость.

Резиновые и пластмассовые материалы, используемые для уплотнения деформационных швов, должны отвечать следующим физико-механическим свойствам: 1) предел прочности резиновых изделий при разрыве не менее 200 кгс/см; 2) относительное удлинение при разрыве не менее 500%; 3) модуль упругости 40-60 кгс/см; 4) остаточное удлинение при разрыве не более 50%; 5) твердость по твердомеру ТМ-2 - 40-60; 6) плотность 1,15±0,03; 7) водопоглощение за сутки при температуре 50° С не более 2%; 8) коэффициент старения за 144 ч при температуре 70° С не менее 0,7; 9) морозостойкость по изгибу до минус 45° С; 10) клеевое соединение резины с бетоном для прижимных уплотнений должно быть прочным (10-12 кгс/см в 30-дневном возрасте) и водонепроницаемым. Образцы должны пройти испытания на различные виды старения, на замораживание, оттаивание, облучение и на водостойкость.

Эпоксидные полимеры (полиэпоксиды) отечественная промышленность выпускает следующих марок: ЭД-5, ЭД-6 (жидкие), ЭД-15 и ЭД-20 (твердые) с молекулярным весом от 400 до 2000. Кроме того, производятся полимеры для изготовления лакокрасочных покрытий и универсальных синтетических клеев.

Холодные асфальтовые гидроизоляционные материалы используются для создания полости между деформационными швами толщиной до 2 см при нанесении их несколькими слоями. Наиболее часто применяемый состав пасты: битум БН-Ш - 50%, эмульгатор - 12%, вода - 38%.

По материалам сайта: http://engineeringsystems.ru