На проектирование и выполнение работ по гидроизоляции и антикоррозионной защите монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций
Скачать технологический регламент (PDF)
1. ВВЕДЕНИЕ
Данный технологический регламент является практическим руко-водством при проектировании и выполнении работ по гидроизоляции и антикоррозионной защите монолитных и сборных бетонных и железо-бетонных сооружений, к которым предъявляются повышенные требова-ния по водонепроницаемости и коррозионной стойкости.
Регламентируемые нормы разработаны с учетом последних научных достижений в области гидроизоляции и коррозионной стойкости строи-тельных бетонных и железобетонных конструкций.
В составе регламента представлены следующие материалы:
- описание и руководство по использованию гидроизоляционных материалов проникающего действия «Пенетрон»;
- описание и руководство по использованию гидроизоляционной добавки в бетонную смесь «Пенетрон Адмикс»;
- описание и руководство по использованию гидроизоляционной прокладки «Пенебар».
а также требования к элементам строительных конструкций и сооружений при их защите.
2. НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
При составлении данного регламента была использована следующая нормативно-техническая документация:
Технические условия «Смеси сухие гидроизоляционные дисперсные системы «Пенетрон» ТУ 5745-001-77921756-2006;
Технические условия «Прокладка гидроизоляционная «Пенебар» ТУ 5772-001-77919831-2006»;
СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции»; СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии.
НИИЖБ»; СНиП 2.06.01-86 «Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования»; СНиП 2.08.02-89 «Строительные нормы и правила. Общественные здания и сооружения»; Справочное пособие к СНиП 2.08.02-89 «Проектирование бассейнов»; СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции»;
СНиП 3.04.01-87 «Изоляционные и отделочные покрытия»; СНиП 3.04.03-85 «Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии»; СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве». Часть 1;
СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве» Часть 2; ГОСТ 310.3-76 «Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема»; ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные»;
ГОСТ 8735-88 «Песок для строительных работ. Методы испытаний»;
ГОСТ 10060.0-95 «Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования»;
ГОСТ 10180-90 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам»;
ГОСТ 12730.0-78 «Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепро-ницаемости»;
ГОСТ 12730.3-78 «Бетоны. Метод определения водопоглощения»; ГОСТ 12730.5-84 «Бетоны. Методы определения водонепроницаемости»; ГОСТ 28570-90 «Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций»; ГОСТ 28574-90 (СТ СЭВ 6319-88) «Защита от коррозии в строительстве. Конструкции бетонные и железобетонные. Методы испытаний защитных покрытий»;
ГОСТ 22690-88 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля»;
ГОСТ 31189-2003 «Смеси сухие строительные. Классификация».
3. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕГЛАМЕНТА
Настоящий технологический регламент распространяется на про-ектирование и выполнение работ, направленных на повышение гидроизоляционной способности и коррозийной стойкости бетонных и железобетонных конструкций, зданий и сооружений гражданского и промышленного назначения, объектов транспортной инфраструктуры, сооружений гидротехнического назначения, объектов ГО и ЧС с применением материалов проникающего действия системы Пенетрон.
4. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О МАТЕРИАЛАХ
Система материалов Пенетрон – общее название системы из шести материалов, применяемых для гидроизоляции сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций:
«Пенетрон» – гидроизоляционный материал глубокого проникновения, предназначенный для значительного увеличения водонепроницаемости и предотвращения капиллярного проникновения влаги через бетон.
«Пенекрит» – шовный гидроизоляционный материал, предназначенный для устранения капельных течей и предотвращения фильтрации воды через трещины, швы, стыки, вводы коммуникаций, сопряжения и примыкания.
«Пенебар» - шовный гидроизоляционный материал, предназначенный для предотвращения фильтрации воды через швы, стыки, вводы коммуникаций, сопряжения и примыкания.
«Пенеплаг» – водоостанавливающий гидроизоляционный материал, предназначенный для мгновенной остановки напорных фонтанирующих течей.
«Ватерплаг» - водоостанавливающий гидроизоляционный материал, предназначенный для быстрой остановки напорных фонтанирующих течей.
«Пенетрон Адмикс» – гидроизоляционная добавка в бетонную смесь для значительного увеличения показателей бетона по водонепроницаемости, морозостойкости и прочности.
Каждый материал специализирован, поэтому необходимо их комплексное использование.
5. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОИЗВОДИТЕЛЕ
Разработчик и первый производитель материалов системы Пенетрон, компания ICS/Penetron International Ltd. (США), является мировым лидером в производстве материалов для гидроизоляции, защиты и восстановления бетона. Компания сертифицирована по системе менеджмента качества ISO 9001:2000. Система материалов Пенетрон применяется на строительных объектах различного назначения в 92-х странах мира бо-лее 50-ти лет.
В России материалы системы Пенетрон используются с 1989 года. В 2004 году были введены в эксплуатацию первые линии Завода гидроизоляционных материалов «Пенетрон» (г. Екатеринбург). В 2006 году одновременно с увеличением производственных мощностей Завод гидроизоляционных материалов «Пенетрон» был сертифицирован по сис-теме менеджмента качества ISO 9001:2000 в международной системе и в системе ГОСТ Р.
Все материалы, выпускаемые на Заводе гидроизоляционных материалов «Пенетрон», прошли экспертизу в ведущих лабораториях России, что подтверждено необходимыми сертификатами и заключениями. Это дает возможность эффективно и на законных основаниях использовать материалы системы Пенетрон при проектировании, строительстве и ремонте бетонных и железобетонных конструкций.
6. ОПИСАНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ
6.1. ПЕНЕТРОН: ОПИСАНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ
Описание. Сухая смесь; состоит из специального цемента, кварцевого песка определенной гранулометрии, запатентованных активных химических компонентов.
Назначение. Гидроизоляция всей толщи сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций, поверхностей и штукатурных слоев, выполненных из цементно-песчаного раствора марки М150 и выше. Дополнительно материал «Пенетрон» используется совместно с материалом «Пенекрит» для отсечения капиллярного подсоса при нарушенной горизонтальной гидроизоляции между бетонным фундаментом и стеной. Как вспомогательный материал «Пенетрон» используется при гидроизоляции трещин, швов, стыков, сопряжений, примыканий, вводов коммуникаций в сочетании с материалом «Пенекрит» и для ликви-дации напорных течей в сочетании с материалом «Пенеплаг» или «Ватерплаг».
Особенности. «Пенетрон» наносится на тщательно увлажненную поверхность бетонной конструкции с любой из ее сторон ( внутренней или внешней) вне зависимости от направления давления воды (положительного или отрицательного). Использование материала «Пенетрон» позволяет предотвратить проникновение воды сквозь структуру бетона с шириной раскрытия пор и трещин до 0,4 мм. Материал эффективен даже при наличии высокого гидростатического давления . Применение материала «Пенетрон» позволяет защитить бетон от воздействия агрессивных сред: кислот, щелочей, сточных и грунтовых вод, морской воды. Бетон, обработанный материалом «Пенетрон», приобретает стойкость к воздействию карбонатов, хлоридов, сульфатов, нитратов и пр. (Приложение 2), а также бактерий, грибов, водорослей и морских организмов. Бетон сохраняет все приобретенные гидроизоляционные и прочностные характеристики даже при наличии высокого радиационного воздействия. Использование материала «Пенетрон» позволяет повысить морозостойкость и прочность бетона, а также придать ему сульфатостойкость.
Внимание! Для гидроизоляции трещин, швов, стыков, сопряжений, примыканий, вводов коммуникаций используется шовный гидроизоляционный материал «Пенекрит» (12.2), для остановки напорных течей
– материалы «Пенеплаг» или «Ватерплаг» (12.4).
6.2. ПЕНЕКРИТ: ОПИСАНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ
Описание. Сухая смесь; состоит из специального цемента, кварцевого песка определенной гранулометрии, запатентованных активных химических компонентов.
Назначение. Гидроизоляция трещин, швов (не деформационных), стыков, сопряжений, примыканий, вводов коммуникаций в статически нагруженных сборных и монолитных бетонных конструкциях. Возможно использование при капельных течах через швы, стыки, трещины и т.д.
Особенности. Отличается удобоукладываемостью, высокой прочностью, отсутствием усадки, обладает высокой адгезией к бетону, металлу, кирпичу и камню.
6.3. ПЕНЕБАР: ОПИСАНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ
Описание. Гибкий саморасширяющийся жгут прямоугольного сечения, в состав которого входят специальные композиционные материалы. При взаимодействии с водой способен разбухать в пределах ограниченного пространства до 300%. Сохраняет гибкость при отрицательных температурах.
Назначение. Применяется для герметизации и гидроизоляции горизонтальных и вертикальных рабочих и конструкционных швов в подземных и наземных бетонных сооружениях, а также мест прохода инженерных коммуникаций (в т.ч. пластмассовых) в строящихся и экс-плуатируемых бетонных конструкциях.
Особенности. Обладает высокой стойкостью к гидростатическому давлению и обеспечивает герметичность швов, стыков и т.д. Свойства гидропрокладки не изменяются со временем и срок ее службы не ограничен. «Пенебар» быстро и просто монтируется, не требует специальных приспособлений. Работы по монтажу гидропрокладки «Пенебар» могут производиться при любой погоде, всесезонно.
6.4. ПЕНЕПЛАГ: ОПИСАНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ
Описание. Сухая смесь; состоит из специального цемента, кварцевого песка определенной гранулометрии, запатентованных активных химических компонентов.
Назначение. Мгновенная ликвидация напорных течей в конструкциях, выполненных из бетона, камня, кирпича. Применяется в случаях, когда другие материалы вымываются водой до начала их схватывания.
Особенности. Отличается коротким временем схватывания (40 сек.), способностью к расширению в процессе схватывания. В отдельных случаях может применяться под водой.
6.5. ВАТЕРПЛАГ: ОПИСАНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ
Описание. Сухая смесь; состоит из алюминатного цемента, кварцевого песка определенной гранулометрии, запатентованных активных химических компонентов.
Назначение. Быстрая ликвидация напорных течей в конструкциях, выполненных из бетона, камня, кирпича. Применяется в случаях, когда другие материалы вымываются водой до начала их схватывания.
Особенности. Отличается коротким временем схватывания (3 мин.), способностью к расширению. Нуждается в дополнительной обработке материалом «Пенетрон».
6.6. ПЕНЕТРОН АДМИКС: ОПИСАНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ
Описание. Сухая смесь; состоит из специального цемента и запатентованных активных химических компонентов.
Назначение. Гидроизоляция всей толщи сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций/изделий на стадии бетонирования/производства.
Особенности. Использование гидроизоляционной добавки «Пенетрон Адмикс» (как первичной формы защиты бетона) позволяет исключить дополнительную гидроизоляцию конструкции/изделия после набора прочности. Материал добавляется в бетонную смесь во время ее приготовления. Использование материала «Пенетрон Адмикс» позволяет предотвратить проникновение воды сквозь структуру бетона с шириной раскрытия пор и трещин до 0,4 мм. Использование добавки «Пенетрон Адмикс» эффективно даже при наличии высокого гидростатического давления. Применение добавки «Пенетрон Адмикс» позволяет повысить водонепроницаемость и морозостойкость бетона, а также придать ему сульфатостойкость. Применение материала «Пенетрон Адмикс» позволяет защитить бетон от воздействия агрессивных сред: кислот, щелочей, сточных и грунтовых вод, морской воды. Бетон с добавкой «Пенетрон Адмикс» приобретает стойкость к воздействию карбонатов, хлоридов, сульфатов, нитратов и пр. (Приложение 2), а также бактерий, грибов, водорослей и морских организмов. Бетон сохраняет все приобретенные гидроизоляционные и прочностные характеристики даже при наличии высокого радиационного воздействия.
Примечание. «Пенетрон Адмикс» совместим с другими добавками, обычно используемыми при бетонировании (пластифицирующими, противоморозными и т.п.).
7. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МАТЕРИАЛОВ
7.1. ПРИЧИНЫ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ БЕТОНА
Бетон, приготовленный по стандартной технологии, представляет собой структуру, пронизанную порами, капиллярами и микротрещина-ми. Наличие в структуре бетона разветвленной сети пор, капилляров и микротрещин обусловлено рядом факторов: испарение воды во время схватывания бетона; недостаточное уплотнение бетона при заливке; внутренние напряжения, возникающие из-за усадки бетона в процессе схватывания и пр.
Для того чтобы исключить возможность сквозной фильтрации воды сквозь структуру бетонной конструкции, достаточно обработать бетон материалом «Пенетрон» или ввести добавку «Пенетрон Адмикс» в бетонную смесь. Результатом применения материала «Пенетрон» или добавки «Пенетрон Адмикс» является заполнение пор, капилляров и микротрещин бетона нерастворимыми химически стойкими кристаллами. Применение материалов системы Пенетрон позволяет повысить показатель водонепроницаемости бетона на шесть и более ступеней. Например, если изначальный показатель водонепроницаемости бетона соответствовал W2, то после использования материала «Пенетрон» или добавки «Пенетрон Адмикс» произойдет постепенное повышение этого показателя не менее, чем до W14.
7.2. ПЕНЕТРОН: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Действие материала «Пенетрон» основано на четырех главных принципах: осмос, броуновское движение, реакции в твердом состоянии и силы поверхностного натяжения жидкостей.
При нанесении на влажный бетон жидкого раствора материала «Пенетрон» на поверхности создается высокий химический потенциал, при этом внутренняя структура бетона сохраняет низкий химический потен-циал. Осмос стремится выровнять разницу потенциалов; возникает осмотическое давление. Благодаря наличию осмотического давления активные химические компоненты материала «Пенетрон» мигрируют глубоко в структуру бетона. Чем выше влажность бетонной структуры, тем эффективнее происходит процесс проникновения активных химических компонентов вглубь бетона. Этот процесс протекает как при положительном, так и при отрицательном давлении воды. Глубина проникновения активных химических компонентов материала «Пенетрон» сплошным фронтом достигает нескольких десятков сантиметров.
Проникнув вглубь структуры бетона, активные химические компоненты материала «Пенетрон», растворяясь в воде, вступают в реакцию с ионными комплексами кальция и алюминия, оксидами и солями металлов, содержащимися в бетоне. В ходе этих реакций формируются более сложные соли, способные взаимодействовать с водой и создавать нерастворимые кристаллогидраты. Сеть этих кристаллов заполняет поры, капилляры и микротрещины шириной до 0,4 мм. При этом кристаллы становятся составной частью бетонной структуры.
Заполненные нерастворимыми кристаллами поры, капилляры и микротрещины не пропускают воду, поскольку в действие приходят силы поверхностного натяжения жидкостей. Сеть кристаллов, заполнившая капилляры, препятствует фильтрации воды даже при наличии высокого гидростатического давления. При этом бетон сохраняет паропроницаемость.
Скорость формирования кристаллов и глубина проникновения активных химических компонентов зависит от многих факторов, в частности от плотности, пористости бетона, влажности и температуры окружающей среды. При исчезновении воды процесс формирования кристаллов приостанавливается. При появлении воды (например, при увеличении гидростатического давления ) процесс формирования кристаллов возобновляется, то есть бетон после об-работки материалом «Пенетрон» приобретает способность к «самозалечиванию».
7.3. ПЕНЕКРИТ: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Действие материала «Пенекрит» основано на принципах безусадочности, пластичности, водонепроницаемости и высокой адгезии к бетонным, каменным, кирпичным и металлическим поверхностям.
7.4. ПЕНЕБАР: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Действие материала Пенебар основано на способности увеличиваться в объеме при наличии воды в ограниченном для свободного разбухания пространстве и создавать плотный водонепроницаемый гель, образующий барьер для поступающей влаги.
7.5. ПЕНЕПЛАГ (ВАТЕРПЛАГ): ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Действие материалов «Пенеплаг» и «Ватерплаг» основано на способности материалов к мгновенному схватыванию при взаимодействии с сильным напором воды и к одновременному расширению.
7.6. ПЕНЕТРОН АДМИКС: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
Действие материала «Пенетрон Адмикс» основано на двух принципах: реакции в твердом состоянии и силы поверхностного натяжения жидкостей.
Активные химические компоненты материала «Пенетрон Адмикс», равномерно распределенные в толще бетона, растворяясь в воде, вступают в реакцию с ионными комплексами кальция и алюминия, различными оксидами и солями металлов, содержащимися в бетоне. В ходе этих реакций формируются более сложные соли, способные взаимодействовать с водой и создавать нерастворимые кристаллогидраты. Сеть этих кристаллов заполняет капилляры, микротрещины и поры шириной до 0,4 мм. При этом кристаллы становятся составной частью бетонной структуры.
Заполненные нерастворимыми кристаллами капилляры, микротрещины и поры не пропускают воду, поскольку в действие приходят силы поверхностного натяжения жидкостей. Сеть кристаллов, заполняющая капилляры, препятствует фильтрации воды даже при наличии высокого гидростатического давления.
Бетон с добавкой «Пенетрон Адмикс» приобретает свойства водонепроницаемости, и способности к «самозалечиванию», сохраняя при этом паропроницаемость.
8. ОСОБЕННОСТИ МАТЕРИАЛОВ ПРОНИКАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ ПЕНЕТРОН
- материалы системы Пенетрон применяются только по влажной поверхности; не требуется предварительная сушка поверхности, что значительно снижает затраты при выполнении работ;
- технология применения материалов не требует сложной и длительной подготовки поверхности;
- материалы просты в использовании, следует лишь четко соблюдать инструкцию по применению;
- применение материалов системы Пенетрон одинаково эффективно как с внешней, так и с внутренней стороны конструкции, независимо от направления давления воды;
- использование материалов Пенетрон приводит к значительному повышению марки бетона по водонепроницаемости, увеличивает показатели морозостойкости и прочности бетона;
- в случае механического повреждения обработанной поверхности приобретенные высокие гидроизоляционные и защитные свойства бетонной конструкции сохраняются;
- обработанный бетон приобретает способность к «самозалечиванию»;
- применение материалов позволяет обеспечить долговечную гидроизоляцию – на весь срок службы бетонного сооружения;
- наиболее эффективный и экономичный способ в сравнении с другими видами гидроизоляции;
- обработанный материалом «Пенетрон» бетон или бетон с добавкой «Пенетрон Адмикс» сохраняет паропроницаемость;
- обработанный материалом «Пенетрон» бетон или бетон с добавкой «Пенетрон Адмикс» приобретает коррозионную стойкость к воздействию агрессивных сред;
- материалы применяются на строящихся и эксплуатируемых сооружениях всех типов трещиностойкости;
- применение материалов позволяет предотвратить коррозию арматуры в железобетоне;
- материалы применяются даже при воздействии высокого гидростатического давления;
- обработанный бетон сохраняет все приобретенные гидроизоляционные характеристики даже при наличии высокого радиационного воздействия;
- материалы сертифицированы для использования в резервуарах с питьевой водой;
- материалы не токсичны, не горючи, не взрывоопасны, радиационно безопасны;
- материалы имеют длительный срок хранения – 18 месяцев с даты производства при условии ненарушенной герметичности заводской упаковки.
9. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ СИСТЕМЫ ПЕНЕТРОН
Материалы применяются для устройства и восстановления гидроизоляции существующих и находящихся в стадии строительства монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций всех категорий трещиностойкости марки не ниже М100.
Некоторые примеры сооружений, где используются материалы системы Пенетрон:
Гидротехнические сооружения:
- Резервуары (открытые, обвалованные и т.д); Бассейны (открытого и закрытого типа); Колодцы; Доки; Причалы;
- Конструкции очистных сооружений (аэротанки, отстойники, коллекторы, насосные и т.д);
- Бетонные дамбы; Плотины и т.д.
Объекты гражданского строительства:
- Фундаменты; Подвальные помещения;
- Подземные сооружения (парковки, гаражи, переходы и т.д.); Балконы; Эксплуатируемые и неэксплуатируемые кровли; Лифтовые шахты; Овощные ямы и т.д.
Сооружения промышленного и агропромышленного назначения:
- Производственные помещения; Бассейны градирен; Хранилища; Дымовые трубы; Шахты; Бункеры;
- Бетонные сооружения, подверженные агрессивному воздействию и т.д.
Объекты ГО и ЧС:
- Убежища; Пожарные резервуары и т.д.
Объекты энергетического комплекса:
- Бассейны выдержки ОЯТ; Насосные станции;
- Хранилища ОЯТ; Каналы; Эстакады топливоподачи;
- Кабельные тоннели; Бетонные сооружения, подверженные радиационному воздействию и т.д.
Объекты транспортной инфраструктуры:
- Тоннели (автомобильные, железнодорожные, пешеходные и т.д.); Метрополитены; Элементы мостов и дорог и т.д.
10. ПОДГОТОВКА БЕТОННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПЕРЕД ПРИМЕНЕНИЕМ МАТЕРИАЛОВ СИСТЕМЫ ПЕНЕТРОН
Очистить поверхность бетона от пыли, грязи, нефтепродуктов, цементного молока, высолов, торкрета, штукатурного слоя, плитки, краски и других материалов, препятствующих проникновению активных химических компонентов материалов системы Пенетрон. Очистку бетонных поверхностей производить при помощи водоструйной установки высокого давления или другим приемлемым механическим способом (например, щеткой с металлическим ворсом). Гладкие и шлифованные поверхности обработать слабым раствором кислоты и в течение часа промыть водой. Излишки воды, образовавшиеся на горизонтальной поверхности после работы с водоструйной установкой высокого давления, удалить с помощью специального пылесоса.
По всей длине трещин, швов, стыков, сопряжений, примыканий и вокруг ввода коммуникаций выполнить штрабы П-образной конфигурации сечением не менее 25х25мм. Штрабы очистить щеткой с металлическим ворсом. Удалить рыхлый слой бетона (при наличии такового).
Полости напорных течей разделать с помощью отбойного молотка на ширину не менее 25 мм и глубину не менее 50 мм с расширением вглубь (по возможности в форме «ласточкиного хвоста»). Очистить внутреннюю полость течи от рыхлого, отслоившегося бетона.
Внимание! Перед нанесением материалов системы Пенетрон необходимо тщательно увлажнить бетон до полного насыщения бетонной структуры водой.