ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ОТСЕЧКА КАПИЛЯРНОГО ПОДЪЕМА ВЛАГИ
Влажность кирпичной кладки — это не только лишь эстетический дефект
Большинство серьезных повреждений строительных конструкций, особенно если говорить о несущих и ограждающих конструкциях подземных, заглубленных, тоннельных и инженерных объектов, возникают вследствие проникновения грунтовых, ливневых или технологических вод через негерметичные или отсутствующие защитные (гидроизоляционные) системы.
Части конструкций, находящиеся под, над или в уровне грунта, подвергаются в течение своего срока службы различным нагрузкам, связанным с влиянием воды. Вода может проникать в конструкции, например, путем капиллярного подъема, просачиванием из грунта (грунтовая напорная вода) или стеканием с поверхности (гравитационная или ливневая вода). Вода влияет на конструкции долговременно не только в жидком виде, но и в виде льда или пара. Цикличные изменения состояния воды приводят к образованию трещин и их развитию (влияние льда), пропитыванию конструкций водой в жидком или парообразном состоянии и тем самым более глубокому проникновению влажности в конструкцию. Чтобы исключить все негативным процессы, связанные с влиянием воды на конструкции подземных сооружений, необходимо уже на стадии проектирования рассматривать качественные системы защиты конструкций находящихся под землей. К сожалению, несоблюдение технологий строительства, экономия при выборе материалов, некачественная работа, а также последующее изменение предназначения внутренних помещений объектов, приводит к повреждениям и протечкам воды через конструкции, что в итоге может привести к образованию серьезных дефектов, таких как:
- ухудшение качества конструкций и материалов, понижение их прочности, возникновение коррозии.
- понижение теплотехнических свойств материалов и повышение расходов на обогрев помещений.
- развитие плесени, грибков, микроорганизмов и их распространению по всему объекту.
- насыщение конструкций солями — их выцветание. Наличие в конструкции кристаллизирующихся солей ослабляет и повреждает молекулярную структуру строительных материалов, что является опасным для статики и стабильности всей строительной конструкции.
Выше приведенные аргументы доказывают важность устройства эффективной защиты конструкций от негативного влияния воды, проникающей в строительные конструкции.
ОБСЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ ПОВРЕЖДЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Для принятия эффективного решения по восстановлению поврежденных влагой строительных конструкций, обязательным требованием является обследование и подробный анализ объекта, конструкций и их материалов. На основании такого обследования и анализа можно выявить причины образования повышенной влажности в конструкции.
Общая информация испытания
- Информация о сооружении (возраст, состояние конструкций, внешние влияния, назначение, и др.)
- Эксплуатация и требования к окружающим объектам, конструкциям и помещениям.
- Влажность и температура воздуха в интерьере и в конструкциях.
- рН грунтовых вод, наличие кислот, солей и других химических веществ.
- Гидрогеологический анализ территории объекта (геология грунтов, УГВ, и т.п.).
Анализ конструкций
- Тип кладки (кирпичная, каменная, смешанная), материал (полнотелый или пустотный кирпич, газосиликатные или бетонные блоки и элементы, влагоемкий камень и т.п.).
- Толщина стены.
- Структура стены (однослойная, сэндвич, прижимные стенки, наличие пустот в кладке, и др.).
- Состояние кладки (влажность, пористость, плотность, прочность и т.д.).
- Наличие трещин и пустот, возможность деформаций (движений) в конструкции.
- Геометрия, состояние и материал конструкции фундаментов.
- Эксплуатация, содержание и ремонты конструкции.
- Анализ стабильности и статическая оценка конструкции.
- Наличие гидроизоляционных систем, их состояние и виды примененных материалов.
Инъекционные методы создания горизонтальных отсечек капиллярного подъема воды
Вода, проникающая в конструкции через непригодные, негерметичные или поврежденные гидроизоляционные системы, создает повышенные нагрузки на конструкции. Влага распространяется в конструкции по трещинам, пустотам и капиллярам, имеющимся в любом материале. Воздействие влажности может вызвать серьезное повреждение конструкции, которое в свою очередь способно привести к глобальной деструкции отдельных частей сооружения. Создание дополнительной изоляции производится именно для того, чтобы защитить конструкции от очередного проникновения воды и подъема влаги. Целью инъекций является прекращение капиллярного подъема воды, чтобы, например, в зоне над созданной отсечкой было достигнуто влажностное равновесие. Инъекционные составы различаются по принципу своего действия на заполняющие или сужающие капилляры и на создающие водонепроницаемую поверхность на стенках капилляров.
Заполнение капилляров инъекционным составом
Так как обычно конструкции фундаментов или подземных частей сооружений имеют большое количество пустот, швов (кладочные и др.), трещин и пор, то для их заполнения в первую очередь используются инъекционные составы на базе полиуретанов или полиакрилатовых гелей. Предлагаемые нами составы обладают способностью максимально заполнять пустоты, швы, поры и трещины определенного размера. В инъецируемой зоне происходит настолько полное заполнение пор и соответственно пустот и швов, что затвердевший инъекционный материал создает водонепроницаемый барьер движению воды по капиллярам, вследствие чего принято говорить, что поры в строительном материале являются закрытыми.
Для того чтобы выполнить инъекционные работы, необходимо сначала в конструкции в определенном порядке высверлить отверстия, в которые затем будут установлены пакеры — специальные устройства, позволяющие соединить строительную конструкцию и шланг инъекционного оборудования (насоса). При создании горизонтальных отсечек, отверстия, в зависимости от геометрии конструкции и вида строительного материала, высверливаются в один или два ряда с одной или двух сторон восстанавливаемой конструкции.
Все отверстия должны быть выполнены под углом и в зависимости от типа конструкции, расположения кладочных и соединительных швов. Всегда рекомендуется выбирать такие углы, чтобы отверстия пересекали как можно больше швов между кладочными элементами (кирпичами, камнями, и т. п.).
Сам процесс инъецирования осуществляется при помощи инъекционных насосов, которыми инъекционный состав закачивается в конструкции под определенным давлением. В инъецируемой зоне строительной конструкции сначала происходит постепенное заполнение составом пустот и больших швов, потом трещин и на конечном этапе состав проходит в структуру кладки — в поры и капилляры. Состав инъецируется в конструкцию беспрерывно до момента вытекания инъецируемого состава из строительной конструкции вокруг пакера или через соседние пакеры.
Создание горизонтальной отсечки — технология производства работ
Подготовительные работы
Горизонтальная отсечка в конструкции образуется после герметизации двух или больше кладочных швов.
Составы инъецируются в конструкции под определенным давлением, что обеспечивает их хорошее проникновение в материал конструкций (гораздо больше, чем при методах инъецирования без давления). Нагнетание состава в конструкции производится через отверстия и установленные в них пакеры. Расстояние и расположение отверстий, также как и марка пакеров, зависят от конкретного типа кладки (например, при диаметре отверстий 14 мм применяется механически закрепляемый пакер). Из опыта применения следует, что оптимальное расстояние между отверстиями составляет 100 — 125 мм. В зависимости от типа кладки допускаются небольшие отклонения.
Рекомендуется, чтобы глубина отверстий составляла примерно 3/4 всей толщины инъецируемой конструкции. При больших толщинах стен лучше, если отверстия будут расположены по высоте в двух или более параллельных рядах, чтобы улучшить распределение состава в кладке. Расстояние между соседними рядами рекомендуется примерно 80 мм, при этом верхний ряд по отношению к нижнему ряду должен быть смещен на половину горизонтального шага между отверстиями. Отверстие должно пересекать хотя бы два кладочных шва. Это достигается сверлением отверстий под уклоном 30° — 45°
Пакер обычно закрепляется в самом кирпиче, таким образом, достигается более прочная установка. Обязательно до монтажа пакеров отверстия должны быть тщательно очищены сжатым воздухом. Размеры пакеров должны соответствовать размерам отверстий. При необходимости для удлинения пакеров используются гибкие или жесткие шланги инъекционного пистолета. Для лучшего контроля процесса инъецирования рекомендуется в зоне создания отсечки до начала работ удалить штукатурку. При наличии выветрившего или отсутствующего раствора в швах между кирпичами, рекомендуется эти места заполнить быстро схватывающим минеральным раствором который обеспечивает уплотнение швов и исключает быстрый выход инъекционного состава из конструкции и ее некачественное инъецирование.
Инъецирование в конструкции
Для инъецирования применяются инъекционные насосы. Инъецируемый состав под давлением, создаваемым насосом, распределяется по швам, пустотам, трещинам и капиллярам конструкции до их полного закупоривания.
Об окончательном заполнении конструкции сигнализирует вытекание инъекционного материала из кладки в уровне пакеров. Если в процессе инъецирования происходит вытекание состава из боковых частей конструкции или из трещин на ее поверхности, то необходимо прекратить работу и уплотнить эти зоны минеральным составом или подходящим герметиком.
Так как кладочный раствор в швах обычно намного более пористый, чем материал кладки, то на первом шаге заполняются поры непосредственно в растворе и на его стыке с кладочным материалом. После такого уплотнения швов, трещин и пустот следует второй шаг — постепенное проникновение состава в капиллярную структуру кладки, в результате чего достигается создание сплошного и водонепроницаемого экрана по всей толщине конструкции — горизонтальной отсечки капиллярной влаги. Повторная инъекция всегда должна быть произведена до начала схватывания инъекционного материала.
Заключительные работы
Непосредственно по окончании инъекционных работ необходимо очистить ремонтируемую поверхность конструкции от остатков инъекционного материала. Затем следует удалить пакеры (в зависимости от их типа демонтировать, отломить, обрубить) на глубину 20 мм и поверхность в этих зонах заполнить подходящим минеральным раствором.