Тема №8. Защита конструкций от увлажнения и их осушения.

Наиболее сложна защита конструкций от грунтовой влаги. Эффективность осушения кирпичных стен во многом зависит от точности обнаружения места повреждения скрытой от визу­ального осмотра гидроизоляции и определения требуемого объ­ема ремонтных работ. Методы защиты стен от увлажнения можно объединить в четыре группы:

Первая группа — создание препятствий на пути влаги к конструкциям: водонепроницаемая преграда в грунте на пути воды к кон­струкции, выполняемая набивкой глины, нагнетанием битума, петролатума, посредством электросиликатизации и т. п.; дренаж вокруг здания или со стороны притока воды: водонепроницаемый экран (гидроизоляция) на поверхности конструкции, из битума, химических пленок, рулонных мате­риалов на битуме и т. п.

Вторая группа — восстановление или устройство новой гидроизоляции путем пробивки в цокольной части паза с за­кладкой в него слоя гидроизоляции, путем плавления кладки током и перемещения нагретого до 1900 °С электрода в стене.

Третья группа — электроосмотическая защита: пассив­ная и активная, в том числе гальваноосмос.

Четвертая группа — устройство водонепроницаемой преграды путем тампонажа

Осушают конструкции только после выполнения мер по пре­кращению увлажнения. Далее подробно рассмотрено электроосмо­тическое осушение стен. При местном повреждении гидроизоляции, может быть применен метод восстановления гидроизоляции, а при больших объемах используются такие методы, как понижение уровня воды посредством нового дренажа, устройства непроницаемой зоны в цокольной части путем нагнетания тампонажных растворов или электроосмоса. Рассмотрим подробнее наиболее эффективные методы защиты зданий от увлажнения.

Электроосмотическое осушение стен. Данный метод осно­ван на движении жидкости через поры, капилляры и другие пустоты при наложении электрического поля;

Если нейтрализовать разность потенциалов в мокрой стене коротким замыканием, то электроосмотическое воздействие на конструкции прекратится и влага перестанет перемещаться; если изменить естественную полярность между стеной и фун­даментом, подав в верхнюю часть стены ток, то влага пойдет в обратном направлении, будет отжиматься вниз, в результате чего конструкция начнет осушаться. Электрический ток здесь выполняет роль своеобразного всасывающе-нагнетающего на­соса: анод как бы нагнетает воду, а катод всасывает ее.

Электроосмотическое осушение может быть пассивным и активным. Активное осуществляется посредством короткого замыкания проводом двух участков влажной стеньг, пассивное — с помощью наложенного тока или гальванических элементов .

Установлены следующие закономерности электро­осмотического перемещения влаги в конструкциях:

- количество перенесенной жидкости прямо пропорционально силе тока;

- удельное количество перенесенной жидкости или ее объем на единицу силы тока не зависят от площади сечения и длины капилляров, оно возрастает с увеличением сопротивления жид­кости (уменьшением концентрации раствора);

- высота поднятия жидкости, определяемая максимальным электроосмотическим давлением, при данном радиусе капил­ляров пропорциональна силе тока.

Строительные конструкции представляют собой жесткие капиллярно-пористые системы. Движение воды в них при элек­троосмосе носит ламинарный характер и является следствием одновременного действия электрических и гидродинамических реакций.

Наиболее важными характеристиками стены, создающими возможность электроосмотического осушения, служат ее пара­метры по вертикали с которыми связаны подъем и опускание жидкости и которые поддаются определению. При постоянных влажности и температуре уравнение ско­рости движения воды при электроосмосе имеет вид:

Системы электромотического осушения могут быть построены из самых различных электродов, при этом стоимость их должна быть наименьшей, а срок службы - максимальный при сведении к минимуму поляризации. Наиболее выгодны по максимальной и стабильной в течении года величине силы тока магниевые, магниеволитиевые медно и угольно-цинковые гальванические элементы. При гальваноосмосе электроды размещают с внутренней стороны, причем более активный из них- протектор - в наиболее влажной среде.

Проектирование многопарных гальванических установок для осушения стен сводится к определению расстояния между их парами и, следовательно, числа пар на осушаемом участке, расстояния между электродами в парном эле­менте и расположения протекторов.

Чем больше поверхность протектора, тем шире сфера его действия. Обычно более выгодно применение небольших протекторов, но в большом количестве. На длительности и ак­тивности протекторов сказываются влияние влажности и хими­ческая характеристика грунтов в сочетании с химической ха­рактеристикой протектора. Наибольшую разность потенциалов создают магниевые протекторы, причем длительность их службы при массе от 5 до 10 кг колеблется в пределах от 8 до 20 лет. Протекторы должны иметь цилиндрическую или шаровую форму, так как острые грани, углы и выступающие части бы­стрее разрушаются.

Для выбора электродов и оптимального размещения их в здании составляют проект. Контроль влажности конструкции осуществляется путем электроизмерений или отбора и высуши­вания проб, извлеченных из стены. Затраты при таком методе осушения не превышают 1,5 руб. на 1 м² осушаемой поверхно­сти Расстояние между электродами принимается примерно 0 5 м- напряжение, подаваемое на стену при активном электро­осмотическом осушении, не должно превышать 40—60 В, сила тока 3…5 А . Осушение наложенным током длится не более двух-трех недель, после чего источник отключается и установка превращается в пассивную. Опыт применения электроосмотического метода в нашей стране и за рубежом показывает, что он весьма эффективен для осушения стен зданий и сооружений. Преимущества его заключаются в следующем:

при небольших затратах на монтаж установки он почти не требует расходов на эксплуатацию; продолжительность работы генератора постоянного тока

при активном методе осушения не превышает двух-трех недель. Осушение осуществляется быстро, в среднем за три-четыре месяца, что в три-четыре раза быстрее, чем естественное. Система электроосмотического осушения может использоваться длительное время, даже на протяжении десятков лет для предупреждения увлажнения в дальнейшем.

Создание гидроизоляционного пояса в кладке стен. Для сочетания капиллярного прерывателя в стенах используют растворы кремнийорганических соединений: ГКЖ-10 —этилсиликоната натрия и ГКЖ-П — метилсиликоната натрия. Эти растворы маловязкие и легко проникают в кладку, образуя на поверхности пор и капилляров нерастворимую водоотталкиваю­щую пленку, препятствующую капиллярному подсосу.

Для уплотнения бетонных конструкций применяется рас­твор, состоящий из карбамидной смолы (крепитель М) и отвердителя — щавелевой или иной кислоты. Рас­творы подаются с помощью инъекторов или иных устройств.

Для нагнетания раствора в кладку электродрелью с побе­дитовым наконечником бурят отверстия диаметром 30 мм на 0,9 толщины стены. Раствор поступает из бака в распредели­тельный коллектор, а затем по шлангу и через инъекторы — в кладку. Он подается под воздействием гидростатического дав­ления, создаваемого в результате поднятия бака с раствором, или с помощью сжатого воздуха. При этом можно одновре­менно обрабатывать стену длиной 4—6 м через 4—14 отвер­стий. Расстояния между отверстиями в среднем равны 0,5 м; отверстия располагаются в одну линию или в шахматном по­рядке на высоте 0,5 м над уровнем пола.

Насыщение раствором уже подсушенной кладки более эф­фективно; оно достигается путем подачи в отверстия для инж­екторов сухого горячего воздуха. Через полгода после такой обработки влажность стены на разных ее участках снижается от максимальной (13—20%) до минимальной. Стоимость работ, производимых описанным выше способом в три раза выше стоимости метода активного электроосмоса.