Гидроизоляция нового поколения. «Пенетрон»

УДК 699.822

ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ. «ПЕНЕТРОН»

[1], [2]

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет,

664074, 3.

Приведены технические характеристики гидроизоляционного материала «Пенетрон» и особенности проникающей гидроизоляции в целом. Произведено сравнение его с традиционными гидроизоляционными материалами, такими как рулонная гидроизоляция и обмазочная гидроизоляция. При сравнении установлено, что пенетрон обладает рядом существенных преимуществ, и имеет абсолютно иной принцип действия. Так же в статье приведены примеры применения проникающей гидроизоляции «Пенетрон» и «ПенетронАдмикс».

Ил. 3. Табл. 2. Библиогр. 4 назв.

Ключевые слова: гидроизоляция; проникающая гидроизоляция; пенетрон; кристаллические соединения; гидроизоляционные работы.

WATERPROOFING OF NEW GENERATION.“PENETRON”

K. Grigorenko, I. Bardymova

National Research Irkutsk State Technical University,

83 Lermontov St., Irkutsk, 664074

The article provides the technical specifications of waterproofing material “penetron” and characteristics of penetrating waterproofing compound in general. It compares it with the traditional waterproofing materials such as blanket insulation and surface waterproofer. The comparison establishes that “Penetron” has a number of advantages, and has a completely different operating principle. In addition, the article exemplifies application of penetrating waterproofing “Penetron” and “PenetronAdmiks”.

Illustrations:3 pics. Sources:4 refs.

Keywords: waterproofing, penetrating

В России в больших масштабах и различных формах ведется капитальное строительство с применением различных материалов. Из всех строительных материалов ведущую роль имеют бетон и железобетон, которые составляют примерно 70 % из всех изделий и конструкций. Среди них наиболее широко применяется тяжелый бетон на цементном вяжущем. Важнейшим свойством этих бетонов является долговечность, выражаемая в десятилетиях, при условии нормальной эксплуатации конструкции. Однако только при правильной гидроизоляции можно обеспечить нормальную эксплуатацию конструкции, сооружений и оборудования. Традиционные гидроизоляционные материалы не изменяют структуру материала, а предотвращают попадание влаги на его поверхность, тем самым создавая временную, недолговечную, оболочку для защиты материала. Но лишь проникающая гидроизоляция может, изменив структуру материала, повысить стойкость бетона к процессам коррозии, плотно заполнив его открытые поры и полноценно защитить его от пагубного воздействия воды.

Одним из путей решения проблемы сохранения бетона является его своевременная гидроизоляция пенетроном. Пенетрон – это сухая строительная смесь, состоящая из специального цемента, кварцевого песка определенной гранулометрии, запатентованных активных химических добавок. Используется эта смесь для гидроизоляции поверхностей, имеющих поры и трещины с шириной раскрытия не более 0,4 мм. Проникающая гидроизоляция «Пенетрон» применяется для гидроизоляции поверхностей сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций в подземных помещениях, туннелях, фундаментах, шахтах лифтов, водных бассейнах, бассейнах очистки сточных вод, резервуарах с питьевой водой, производственных помещениях, площадках для парковки и других поверхностях, несущих нагрузку от использования транспорта.

Самая распространенная причина разрушения бетона – это воздействие на бетон воды или мороза. При отсутствии надлежащей гидроизоляции бетон систематически насыщается водой из грунта или атмосферных осадков, особенно это явление характерно для осенне-весеннего периода.

Вода способна подниматься по капиллярам бетона в высоту до 3 метров. В холодный период года бетон, насыщенный водой, неоднократно подвергается процессу замерзания и оттаивания из-за перепада температур. Например, в центральной России количество таких процессов доходит до 70 раз за год. В результате происходит частичная или полная деструкция бетона. Для прекращения проникновения воды в тело бетона используется гидроизоляция «Пенетрон», которая, проникая в структуру бетона, образует прочные кристаллические соединения, препятствующие прохождению воды. Примерами применения пенетрона могут быть: 1. Усиление фундамента дома (Комсомольский проспект, г. Новосибирск). Фундамент дома, построенный из шлакоблоков, был частично разрушен из-за воздействия воды. Заказчик поставил задачу усилить фундамент дома и защитить его от последующего воздействия влаги. Фундамент был усилен бетоном с добавлением гидроизолирующей смеси «Пенетрон-Адмикс». Благодаря проведенным мерам (рис. 1) основной фундамент здания был изолирован от прямого попадания грунтовых вод. Вследствие проделанных работ была увеличена прочность фундамента здания.

2. Так же пенетрон применялся на Иркутском алюминиевом заводе, который расположен в Шелехове, в 22 километрах к юго-востоку от Иркутска.

Предприятие введено в эксплуатацию в 1962 г. Основная продукция – алюминий первичный, алюминиевая катанка, силумин. С 2005–2006 гг. при строительстве V серии Иркутского алюмиевого завода применяли материал «ПенетронАдмикс» на узле оборотного водоснабжения №2 , который включает:

Рис. 1. Процесс усиления фундамента пенетроном: а – подмыв фундамента грунтовыми водами; б, в, г – укладка раствора бетона с добавкой по периметру основного фундамента здания

четыре чаши горизонтальных отстойников размером 6х24 м, глубиной 6 м;

насосную станцию размером 18,4х30 глубиной 5,2 м;

градирню – три секции размером 16х36 глубиной 2 м.

При строительстве использовано 3000 м3 бетона с добавкой «ПенетронАдмикс».

Еще одна серьезная причина разрушения бетона – это коррозия самого бетона, вызванная взаимодействием скрытокристаллических форм кремнезема со щелочами цемента, в результате чего образуются силикаты калия и натрия. Эти силикаты под воздействием кальция начинают поглощать воду, и, соответственно, увеличиваясь в объеме, вызывают повреждение бетона; или коррозия стальной арматуры железобетона, вызывать которую могут соли хлоридов, содержащиеся, например, в противогололедных реагентах или талых водах. Применение гидроизоляции «Пенетрон» позволяет полностью предотвратить образование коррозии как самого бетона, так и коррозии арматуры в железобетоне. В табл. 1 приведены основные технические характеристики пенетрона.

Таблица 1

Технические характеристики проникающей гидроизоляции «Пенетрон»

Характеристики материала	Значение	Методы измерения
Внешний вид	Сыпучий порошок серого цвета без комков и механических примесей	ТУ 5745-001-77921756-2006
Влажность, %, по массе, не более	0,6	ТУ 5745-001-77921756-2006
Сроки схватывания, мин.:	ТУ 5745-001-77921756-2006
начало, не ранее	40
конец, не позднее	90
Насыпная плотность в стандартном неуплотненном состоянии, кг/м3	1200±50	ТУ 5745-001-77921756-2006
Повышение марки бетона по водонепроницаемости после обработки, ступеней, не менее	4	ТУ 5745-001-77921756-2006
Повышение прочности обработанного бетона на сжатие от начальной обработки, %, не менее	10,0	ТУ 5745-001-77921756-2006
Повышение морозостойкости бетона после обработки, циклов, не менее	100	ГОСТ 10060.1-95
Стойкость бетона после обработки к действию растворов кислот: HCl, H2SO	стоек	Ст. СЭВ 5852-86
Стойкость бетона после обработки к действию щелочей: NaOH	стоек	Ст. СЭВ 5852-86
Ультрафиолет	не оказывает влияния	Ст. СЭВ 5852-86
Применимость для резервуаров питьевой воды	допускается	Гигиенический сертификат ТУ 5745-001-77921756-2006
Кислотность среды применения, рН	от 3 до 11	Ст. СЭВ 5852-86
Применение: температура поверхности, ° С, не менее	+5	ТУ 5745-001-77921756-2006

На основе технических характеристик, представленных в табл. 1, можно сделать вывод, что бетон, обработанный гидроизоляцией пенетрон, становится устойчивым к воздействию практически всех видов агрессивных сред, включая щелочи и кислоты, грунтовую и морскую воду. Кроме того, после обработки бетон приобретает способность к «самозалечиванию» микротрещин размером не более 0,4 мм, и сохраняет при этом паропроницаемость.

Пенетрон состоит из специального цемента, кварцевого песка (специального качества) и активирующих добавок, действует просто, но очень эффективно. Гидроизоляционный эффект достигается реакцией различных химических компонентов, содержащихся в растворе, со свободным кальцием бетона. При нанесении его на бетонную поверхность, химические добавки под действием осмотического давления глубоко проникают в капилляры бетона. Эти добавки, кристаллизуясь (рис. 2), блокируют капилляры и трещины, при этом вытесняя влагу. Процесс протекает как при положительном, так и при отрицательном давлении воды. При отсутствии влаги компоненты бездействуют. При появлении влаги компоненты автоматически начинают реакцию, и процесс гидроизоляции продолжается вглубь бетона (в ряде случаев глубина проникновения достигает 90 см). Таким образом, компоненты пенетрона из-за своей химической природы постоянно блокируют капилляры.

Рис. 2. Кристаллы пенетрона в теле бетона

На рис. 3 видно, что добавки пенетрона, попадая на поверхность бетона, блокируют проникновение молекул воды, но при этом они не препятствуют проникновению воздуха, позволяя бетону дышать, полностью высыхать, не дают возможности скапливаться парам влаги.

Рис. 3. Принцип работы пенетрона

Являясь наиболее эффективной гидроизоляционной системой, (водонепроницаемость W18), пенетрон имеет также высокую морозостойкость (400 циклов), защищает арматуру от коррозии, от воздействия агрессивных сред: подземных вод, морской воды, карбонатов, хлоридов, сульфатов и нитратов (рН 3-11 при постоянном контакте, рН 2-12 при эпизодическом). В табл. 2 представлен сравнительный анализ пенетрона и традиционной гидроизоляции.

Таблица 2

Сравнительный анализ пенетрона и других гидроизоляционных материалов

Сравнительная таблица гидроизоляционных материалов
Параметр	Виды материалов
Рулонный материал	Обмазочный материал	Пенетрирующая изоляция
Свойства материалов
Состав	Битум / резина / полимеры / текстиль / защитный слой / стеклоткань / стеклохолст	Битум / резина / полимеры / наполнители / модификаторы	Портландцемент / химические модификаторы
Принцип действия	Гидроизоляция за счёт защищающего слоя наплавленного по поверхности конструкции	Гидроизоляция за счёт защищающего слоя нанесённого на поверхность конструкции	Гидроизоляция за счёт проникновения материала в толщу тела конструкции с последующим заполнением пор и микротрещин
Направление действия	Со стороны давления поступающей жидкости	Со стороны давления поступающей жидкости	Со стороны давления поступающей жидкости и против него
Технология выполнения работ (новое строительство)
Очистка поверхности	требуется	требуется	требуется
Увлажнение поверхности	запрещено	запрещено	благотворно влияет на результаты работ
Нанесение материала	Наплавление на поверхность с проклейкой / проплавлением рабочих швов и стыков	Нанесение на поверхность кистью / валиком	Нанесение на поверхность кистью / валиком / распылителем / введение в бетонную смесь
Возможные последствия
Механические повреждения поверхности конструкции	Нарушение целостности поверхности с последующим проникновением влаги и отслоением изолирующего покрытия	Нарушение целостности поверхности с последующим проникновением влаги и локальным отделением изолирующего покрытия	Не влияют на сопротивление конструкции по гидроизоляции, т. к. материал находится в теле бетона
Технология выполнения ремонтных работ (существующее строительство)
Удаление "обратной засыпки"	требуется	требуется	не требуется т. к. материал проникающий, работы можно выполнять из защищаемого от поступления воды помещения
Очистка поверхности	требуется	требуется	требуется
Увлажнение поверхности	запрещено	запрещено	благотворно влияет на результаты работ
Нанесение материала	Наплавление на поверхность с проклейкой / проплавлением рабочих швов и стыков	Нанесение на поверхность кистью / валиком	Нанесение на поверхность кистью / валиком / распылителем
Возможные последствия
Механические повреждения поверхности конструкции	Нарушение целостности поверхности с последующим проникновением влаги и отслоением изолирующего покрытия	Нарушение целостности поверхности с последующим проникновением влаги и локальным отделением изолирующего покрытия	Не влияют на сопротивление конструкции по гидроизоляции, т. к. материал находится в теле бетона
Дополнитель-ные особенности работы материала	Только гидроизоляция	Только гидроизоляция	Прирост прочности на сжатие и морозостойкости, самозалечивание пор и микротрещин в течение всего периода жизни конструкции

На основании таблицы следует, что проникающая гидроизоляция имеет ряд преимуществ:

·  обработка бетонной конструкции материалами проникающей гидроизоляции возможна как со стороны ее контакта с водой, так и с противоположной стороны, что упрощает производственный процесс и существенно снижает издержки;

·  гидроизоляционные свойства конструкции, обработанной проникающей гидроизоляцией, не ухудшаются при повреждении поверхности во время строительных работ, в аварийных случаях, а также в процессе эксплуатации;

·  поскольку капилляры бетона после обработки проникающей гидроизоляцией остаются открытыми, сохраняется его паропроницаемость.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что проникающая гидроизоляцияимеет ряд исключительных эксплуатационных свойств. Она повышает показатели водонепроницаемости, прочности, морозостойкости бетона; защищает конструкцию от воздействия агрессивных сред: кислот, щелочей, сточных и грунтовых вод, морской воды.

Материалы проникающего действия защищают бетон от воды по всей толщине конструкции, а рулонные или пленочные материалы только со стороны нанесения. Практически ни один рулонный материал не работает в постоянном контакте с водой. Рулонная гидроизоляция сохраняет свои свойства от трех до пяти лет, в то время как проникающие составы делают саму бетонную конструкцию водонепроницаемой – жить такая гидроизоляция будет столько, сколько живет сам бетон.

Есть такое понятие как целесообразность применения того или иного материала, и следовательно, при наличии правильно организованного отвода воды и расположения уровня грунтовых вод ниже отметки залегания фундамента, есть смысл применять рулонные или мастичные материалы в качестве гидроизоляции (при условии экономической выгодности). Несмотря на кажущуюся дороговизну проникающей гидроизоляции, использовать её выгоднее и технологичнее. Пенетрон расходуется намного экономичнее. При добавлении, к примеру, «ПенетронАдамикса» в бетон на стадии заливки его в опалубку (расход до 4 кг материала на м3 бетона) получается изначально готовая водонепроницаемая конструкция. Больше никакой гидроизоляции не требуется. Расходы на гидроизоляцию уменьшаются в разы.

Библиографический список

1. Попенко сооружений и зданий. – Л.: Стройиздат, 1981. – 304 с.

2. . Водонепроницаемость бетона после обработки гидроизоляцион-ными пропиточными системами // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета.

3. , , Кондращенко гидроизоляционные материалы проникающего действия типа ВИАТРОН // СтройПрайс – № 40 (210). – Харьков. – 2004. – С. 8-9.

4. Официальный сайт [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. penetron. ru

[1] , студентка 5 курса ИАиС, ,e-mail: *****@***ru.

Grigorenko Ksenia, a fifth-year student of Architecture and Constuction Institute, e-mail: *****@***ru.

[2] , студентка 5 курса ИАиС, ,e-mail: *****@***ru.

Bardymova Irina, a fifth-year student of Architecture and Construction Institute, e-mail: *****@***ru.