Гидроизоляция стен подвала в эксплуатируемых зданиях на примере Спасо-Преображенского Собора в городе Тольятти
|
Введение 4
Глава 1. Основные материалы, способы и технологии гидроизоляционных работ применяемых для изоляции подвальных помещений 10
1.2 Окрасочная гидроизоляция 12
1.3. Штукатурная гидроизоляция 15
1.4 Проникающая (пропиточная) гидроизоляция 17
1.5. Инъекционная гидроизоляция 20
1.6. Засыпная гидроизоляция 21
1.7. Литая гидроизоляция 24
1.8. Оклеечная рулонная гидроизоляция 27
1.9. Торкретирование 29
1.10. Устройство дренажа 31
1.11. Жидкая гидроизоляция 33
1.12. Выводы по первой главе 36
Глава 2. Обследование ограждающих конструкций подвала Спасо-Преображенского собора 39
2.1. Краткая характеристика объекта обследования 43
2.2. Результаты осмотра полов подвала 47
2.3. Стены подвала основного здания Собора 48
2.4. Венткамера №1 50
2.5. Электрощитовая 52
2.6. Венткамера №2 53
2.7. Стены и лестничные марши подвальных помещений Южного и
Северного крылец 55
2.8. Вывод по второй главе 66
Глава 3. Выбор материала и способа гидроизоляции при помощи технико-экономического сравнительного анализа 67
3.1. Выбор эффективного материала и способа гидроизоляции при
помощи сравнительного анализа 68
3.2. Трудоемкость и технологичность 68
3.3. Долговечность 71
3.4. Стоимость 72
3.5. Прочностные показатели сцепления с бетоном 73
3.6. Выбор способа гидроизоляции по результатам сравнительного
анализа 75
3.7 Проведение ремонтных работ подвала Спасо-Преображенского Собора 76
3.7.1. Общие положения 76
3.7.2. Контроль качества и приемка гидроизоляционных работ 76
3.7.3 Техническое описание материала MasterInject 1325 77
3.7.4. Кинетические характеристики процесса пенообразования 80
3.7.5 Порядок производства работ 81
3.7.6. Завершительный этап 86
3.7.7. Вывод по третьей главе 93
Заключение 94
Список использованной литературы 96
Глава 1. Основные материалы, способы и технологии гидроизоляционных работ применяемых для изоляции подвальных помещений 10
1.2 Окрасочная гидроизоляция 12
1.3. Штукатурная гидроизоляция 15
1.4 Проникающая (пропиточная) гидроизоляция 17
1.5. Инъекционная гидроизоляция 20
1.6. Засыпная гидроизоляция 21
1.7. Литая гидроизоляция 24
1.8. Оклеечная рулонная гидроизоляция 27
1.9. Торкретирование 29
1.10. Устройство дренажа 31
1.11. Жидкая гидроизоляция 33
1.12. Выводы по первой главе 36
Глава 2. Обследование ограждающих конструкций подвала Спасо-Преображенского собора 39
2.1. Краткая характеристика объекта обследования 43
2.2. Результаты осмотра полов подвала 47
2.3. Стены подвала основного здания Собора 48
2.4. Венткамера №1 50
2.5. Электрощитовая 52
2.6. Венткамера №2 53
2.7. Стены и лестничные марши подвальных помещений Южного и
Северного крылец 55
2.8. Вывод по второй главе 66
Глава 3. Выбор материала и способа гидроизоляции при помощи технико-экономического сравнительного анализа 67
3.1. Выбор эффективного материала и способа гидроизоляции при
помощи сравнительного анализа 68
3.2. Трудоемкость и технологичность 68
3.3. Долговечность 71
3.4. Стоимость 72
3.5. Прочностные показатели сцепления с бетоном 73
3.6. Выбор способа гидроизоляции по результатам сравнительного
анализа 75
3.7 Проведение ремонтных работ подвала Спасо-Преображенского Собора 76
3.7.1. Общие положения 76
3.7.2. Контроль качества и приемка гидроизоляционных работ 76
3.7.3 Техническое описание материала MasterInject 1325 77
3.7.4. Кинетические характеристики процесса пенообразования 80
3.7.5 Порядок производства работ 81
3.7.6. Завершительный этап 86
3.7.7. Вывод по третьей главе 93
Заключение 94
Список использованной литературы 96
Подземное пространство в последние годы осваивается быстрыми темпами. Строятся жилые дома с подземными гаражами, парковками и площадями для коммерческих целей.
Фундаменты и подземные этажи зданий постоянно контактируют с грунтом и их конструкция должна быть такой, чтобы взаимодействие здания с геологической средой не приводило к появлению в конструкциях здания разрушающих напряжений и сверхнормативных деформаций, а также и к проникновению грунтовых вод. Поэтому гидроизоляция является одним из важнейших конструктивных элементов фундамента.
Одна из основных причин преждевременного износа фундаментной части здания это нарушение целостности гидроизоляции. В дальнейшем это ведет к увеличению расходов на ремонтно-восстановительные работы. Именно повреждения гидроизоляции являются наиболее частой причиной выхода из строя подземной части здания. Ремонт поврежденной гидроизоляции обычно представляет собой сложную и дорогую операцию, а порой и просто невозможен. Поэтому при выборе материала и способа гидроизоляции необходимо, прежде всего, рассмотреть вопросы их надежности, то есть степени гарантированности сохранения водозащитных свойств устраиваемой гидроизоляции [15].
Успешная работа системы гидроизоляции зависит не только от правильности ее установки, но и от условий эксплуатации после установки. Способность ограждающей конструкции успешно оставаться водонепроницаемой в течение всего ожидаемого срока полезного использования называется сроком службы. Если гидроизоляционная система или ограждающая конструкция здания во время срока службы подвергается воздействиям, выходящим за рамки намеченного использования продукта, то это приведет к нарушениям и фильтрации воды.
Состояние гидроизоляции многих зданий в нашем городе неудовлетворительное. К гидроизоляционным работам привлекаются фирмы, не имеющие высококвалифицированных специалистов и оборудование. В результате зачастую после выполненных гидроизоляционных работ состояние здания не улучшается. Такая проблема гидроизоляции встала при обследовании Спаса- Преображенского собора расположенном в городе Тольятти.
Целью данной работы является обследование подвального помещения собора, а так же разработка конструктивных и технологических мер по повышению надежности гидроизоляции подземной части здания и технико-экономическое сравнение способов и материалов.
На сегодняшний день бетон является одним из основных строительных материалов при возведении различных зданий и сооружений. Для того чтобы здание было прочным и долго эксплуатировалось необходимо защитить его главную несущую часть, то есть фундамент от воздействия внешний факторов, путем его гидроизоляции.
Бетон, как строительный материал очень уязвим для воды, так как его структура состоит из множества пор, в которые легко проникает вода. Вода, в свою очередь, имеет свойства замораживаться и оттаивать, тем самым нарушая структуру бетона и разрушая его прочность. Поэтому в наиболее морозных регионах нашей страны чаще всего применяется экстренная гидроизоляция бетона еще во время его приготовления, путем добавления в него определенных смесей, способствующих увеличить способность бетона противостоять климатическим воздействиям [1].
Грамотно выполненная гидроизоляция бетонных фундаментов, позволяет сохранить подвалы зданий от сырости, защищает материал от воздействия разрушительной влаги, предотвращает появление грибков и плесени на стенах подвалов. Качественная гидроизоляция фундаментов также помогает сохранить опорные и ограждающие конструкции здания от воздействия внешних химических факторов, тем самым увеличивая их прочность и долговечность. Неправильно выбранная технология гидроизоляции, а так же материал может привести к дальнейшим дополнительным затратам на переделку или доработку, что порой бывает затруднительно.
Одной из актуальных проблем при эксплуатации существующих зданий и сооружений является гидрозащита подвальных помещений, а так же сохранение и восстановление несущей способности строительных конструкций. Залогом успешного решения такого рода проблем является комплексный подход к ведению работ по гидроизоляции на каждом объекте, включающий в себя не только детальное обследование сооружений с проведением инженерно-геологических изысканий, но и правильный выбор материалов и технологий производства работ на высоком профессиональном уровне с осуществлением технического надзора за объектом.
Очень часто подвалы являются сырыми помещениями, со специфическим запахом сырости, грибком и плесенью на стенах. Это является последствием не только недостаточно эффективной вентиляции и режима воздухообмена, но и нарушениями технологии устройства гидроизоляции во время строительно-монтажных работ или результатом неправильной эксплуатации.
Железобетон при недостаточной плотности имеет пористую структуру, довольно хорошо пропускающую воду, что является его существенным недостатком. Заполнившая поры влага, замерзая зимой, расширяется и разрушает материал подземной части сооружения на всю глубину намокания. А так же проходит процесс кристаллизации растворённых в воде солей, под действием сил давления кристаллизации, приводит к разрушению (разрыхлению) штукатурного слоя. В этом состоит одна из основных причин разрушения конструктивных элементов, не обработанных гидроизолирующими материалами. Таким образом, значение гидроизоляции очевидно.
Степень разработанности
В наше время, существует много исследований в данном направлении. Но не в одном нету научного обоснования выбора материалов, рекомендаций по защите и ремонту подземных сооружений. А так же их способность адаптироваться к поверхности существующей конструкции.
Цель диссертационной работы
Разработать технологию ремонтных работ по восстановлению герметичности и водонепроницаемости подземных конструкций с нарушенной целостностью бетонной конструкции путем применения современных гидроизоляционных материалов на стадии эксплуатации.
Основные задачи исследования
- освидетельствование технического состояния стен подвала;
- установление причин фильтрации грунтовой влаги через наружные ограждающие конструкции стен;
- анализ и выбор современных методик и материалов для проведения ремонтных гидроизоляционных работ подвала Спасо-Преображенского Собора с нарушенной герметичностью конструкции;
- разработка технологии устройства гидроизоляции;
- проведение технико-экономических исследований.
- проведение повторного обследования строительные конструкций подвала после проведения ремонтных работ для оценки качества примененной технологии.
Объект исследования
Спасо-Преображенский Собор в городе Тольятти, расположенный по адресу улица Революционная 19
Предмет исследования
Методология ремонтных гидроизоляционных работ при нарушении целостности.
Научная новизна исследования
Разработана технология ремонтных работ по восстановлению герметичности подземного помещения железобетонной конструкции; новизна определяется отсутствием нормативных документов, регламентирующих ремонтные работы по восстановлению целостности подземных конструкций, назначение которых требует их герметичности.
Основные положения, выносимые на защиту
На защиту выносится экспериментальное исследование эффективности инъекционной гидроизоляции при наличии негерметичности эксплуатируемого подвального помещения Спасо-Преображенского Собора в городе Тольятти
Апробация результатов исследования
Автор данной диссертацией опубликовал статью в научном журнале «Вестник магистратуры» выпуск 2-1, 2017 года.
Фундаменты и подземные этажи зданий постоянно контактируют с грунтом и их конструкция должна быть такой, чтобы взаимодействие здания с геологической средой не приводило к появлению в конструкциях здания разрушающих напряжений и сверхнормативных деформаций, а также и к проникновению грунтовых вод. Поэтому гидроизоляция является одним из важнейших конструктивных элементов фундамента.
Одна из основных причин преждевременного износа фундаментной части здания это нарушение целостности гидроизоляции. В дальнейшем это ведет к увеличению расходов на ремонтно-восстановительные работы. Именно повреждения гидроизоляции являются наиболее частой причиной выхода из строя подземной части здания. Ремонт поврежденной гидроизоляции обычно представляет собой сложную и дорогую операцию, а порой и просто невозможен. Поэтому при выборе материала и способа гидроизоляции необходимо, прежде всего, рассмотреть вопросы их надежности, то есть степени гарантированности сохранения водозащитных свойств устраиваемой гидроизоляции [15].
Успешная работа системы гидроизоляции зависит не только от правильности ее установки, но и от условий эксплуатации после установки. Способность ограждающей конструкции успешно оставаться водонепроницаемой в течение всего ожидаемого срока полезного использования называется сроком службы. Если гидроизоляционная система или ограждающая конструкция здания во время срока службы подвергается воздействиям, выходящим за рамки намеченного использования продукта, то это приведет к нарушениям и фильтрации воды.
Состояние гидроизоляции многих зданий в нашем городе неудовлетворительное. К гидроизоляционным работам привлекаются фирмы, не имеющие высококвалифицированных специалистов и оборудование. В результате зачастую после выполненных гидроизоляционных работ состояние здания не улучшается. Такая проблема гидроизоляции встала при обследовании Спаса- Преображенского собора расположенном в городе Тольятти.
Целью данной работы является обследование подвального помещения собора, а так же разработка конструктивных и технологических мер по повышению надежности гидроизоляции подземной части здания и технико-экономическое сравнение способов и материалов.
На сегодняшний день бетон является одним из основных строительных материалов при возведении различных зданий и сооружений. Для того чтобы здание было прочным и долго эксплуатировалось необходимо защитить его главную несущую часть, то есть фундамент от воздействия внешний факторов, путем его гидроизоляции.
Бетон, как строительный материал очень уязвим для воды, так как его структура состоит из множества пор, в которые легко проникает вода. Вода, в свою очередь, имеет свойства замораживаться и оттаивать, тем самым нарушая структуру бетона и разрушая его прочность. Поэтому в наиболее морозных регионах нашей страны чаще всего применяется экстренная гидроизоляция бетона еще во время его приготовления, путем добавления в него определенных смесей, способствующих увеличить способность бетона противостоять климатическим воздействиям [1].
Грамотно выполненная гидроизоляция бетонных фундаментов, позволяет сохранить подвалы зданий от сырости, защищает материал от воздействия разрушительной влаги, предотвращает появление грибков и плесени на стенах подвалов. Качественная гидроизоляция фундаментов также помогает сохранить опорные и ограждающие конструкции здания от воздействия внешних химических факторов, тем самым увеличивая их прочность и долговечность. Неправильно выбранная технология гидроизоляции, а так же материал может привести к дальнейшим дополнительным затратам на переделку или доработку, что порой бывает затруднительно.
Одной из актуальных проблем при эксплуатации существующих зданий и сооружений является гидрозащита подвальных помещений, а так же сохранение и восстановление несущей способности строительных конструкций. Залогом успешного решения такого рода проблем является комплексный подход к ведению работ по гидроизоляции на каждом объекте, включающий в себя не только детальное обследование сооружений с проведением инженерно-геологических изысканий, но и правильный выбор материалов и технологий производства работ на высоком профессиональном уровне с осуществлением технического надзора за объектом.
Очень часто подвалы являются сырыми помещениями, со специфическим запахом сырости, грибком и плесенью на стенах. Это является последствием не только недостаточно эффективной вентиляции и режима воздухообмена, но и нарушениями технологии устройства гидроизоляции во время строительно-монтажных работ или результатом неправильной эксплуатации.
Железобетон при недостаточной плотности имеет пористую структуру, довольно хорошо пропускающую воду, что является его существенным недостатком. Заполнившая поры влага, замерзая зимой, расширяется и разрушает материал подземной части сооружения на всю глубину намокания. А так же проходит процесс кристаллизации растворённых в воде солей, под действием сил давления кристаллизации, приводит к разрушению (разрыхлению) штукатурного слоя. В этом состоит одна из основных причин разрушения конструктивных элементов, не обработанных гидроизолирующими материалами. Таким образом, значение гидроизоляции очевидно.
Степень разработанности
В наше время, существует много исследований в данном направлении. Но не в одном нету научного обоснования выбора материалов, рекомендаций по защите и ремонту подземных сооружений. А так же их способность адаптироваться к поверхности существующей конструкции.
Цель диссертационной работы
Разработать технологию ремонтных работ по восстановлению герметичности и водонепроницаемости подземных конструкций с нарушенной целостностью бетонной конструкции путем применения современных гидроизоляционных материалов на стадии эксплуатации.
Основные задачи исследования
- освидетельствование технического состояния стен подвала;
- установление причин фильтрации грунтовой влаги через наружные ограждающие конструкции стен;
- анализ и выбор современных методик и материалов для проведения ремонтных гидроизоляционных работ подвала Спасо-Преображенского Собора с нарушенной герметичностью конструкции;
- разработка технологии устройства гидроизоляции;
- проведение технико-экономических исследований.
- проведение повторного обследования строительные конструкций подвала после проведения ремонтных работ для оценки качества примененной технологии.
Объект исследования
Спасо-Преображенский Собор в городе Тольятти, расположенный по адресу улица Революционная 19
Предмет исследования
Методология ремонтных гидроизоляционных работ при нарушении целостности.
Научная новизна исследования
Разработана технология ремонтных работ по восстановлению герметичности подземного помещения железобетонной конструкции; новизна определяется отсутствием нормативных документов, регламентирующих ремонтные работы по восстановлению целостности подземных конструкций, назначение которых требует их герметичности.
Основные положения, выносимые на защиту
На защиту выносится экспериментальное исследование эффективности инъекционной гидроизоляции при наличии негерметичности эксплуатируемого подвального помещения Спасо-Преображенского Собора в городе Тольятти
Апробация результатов исследования
Автор данной диссертацией опубликовал статью в научном журнале «Вестник магистратуры» выпуск 2-1, 2017 года.
В данной диссертационной работе был произведен анализ существующих материалов и методов гидроизоляции, которые обширно применяются для ремонтных работ подземных сооружений. Было произведено обследование ограждающих конструкций подземной части Спасо-Преображенского собора расположенного в городе Тольятти на предмет герметичности существующего гидроизоляционного покрытия. Был произведен подбор технологии и материалов с разработкой рекомендаций по произведению ремонтно-восстановительных работ. Данный выбор был обоснован с учетом всех факторов обеспечивающих долговечность и эффективность.
Было произведено выполнение ремонтных работ с применение инъекционной гидроизоляции, для определения эффективности выбранного метода.
Проведенные в работе исследования позволили сделать следующие выводы:
1. Отсутствует или повреждена при строительно-монтажных работах существующая гидроизоляция подвального помещения;
2. Нормы и сроки ремонтных восстановительных работ не регламентируются государственными нормативными документами.
3. Нормативные документы и типовые решения,
регламентирующие гидроизоляционные работы подземных сооружений не обеспечивают необходимое качество;
4. Несвоевременное выполнение контроля качества гидроизоляции во время строительно-монтажных работ;
5. Эффективность того или иного гидроизоляционного материала зависит от фактического состояния бетонной конструкции, в связи с чем необходимо производить работы по обследованию строительных ограждающих конструкций для учета имеющихся отклонений в целях исключения протекания грунтовых вод в помещение подвала и подбора наиболее оптимального способа гидроизоляционных работ;
6. Выбор материала и технологии для ремонта гидроизоляции в конкретных условиях необходимо производить только после проведения работ по обследования строительных ограждающих конструкций.
7. Анализ существующих способов и средств ремонта и гидроизоляции железобетонных конструкций подземных сооружений показывает, что они не обеспечивают долговечность их эксплуатации. Это объясняется низкой начальной адгезией ремонтных и гидроизоляционных материалов к поверхности железобетонных конструкций, которая со временем уменьшается.
8. Для восстановления разрушенного слоя бетона и заченканки швов необходимо применять эластичные ремонтные материалы. При выполнении работ требуется использовать связующий слой.
Технология выполнения ремонтных работ по восстановлению герметичности посредством применения инъекционной гидроизоляции применена в подвальном помещении Спасо-Преображенского собора на территории церковного комплекса в Автозаводском районе г. Тольятти.
Было произведено выполнение ремонтных работ с применение инъекционной гидроизоляции, для определения эффективности выбранного метода.
Проведенные в работе исследования позволили сделать следующие выводы:
1. Отсутствует или повреждена при строительно-монтажных работах существующая гидроизоляция подвального помещения;
2. Нормы и сроки ремонтных восстановительных работ не регламентируются государственными нормативными документами.
3. Нормативные документы и типовые решения,
регламентирующие гидроизоляционные работы подземных сооружений не обеспечивают необходимое качество;
4. Несвоевременное выполнение контроля качества гидроизоляции во время строительно-монтажных работ;
5. Эффективность того или иного гидроизоляционного материала зависит от фактического состояния бетонной конструкции, в связи с чем необходимо производить работы по обследованию строительных ограждающих конструкций для учета имеющихся отклонений в целях исключения протекания грунтовых вод в помещение подвала и подбора наиболее оптимального способа гидроизоляционных работ;
6. Выбор материала и технологии для ремонта гидроизоляции в конкретных условиях необходимо производить только после проведения работ по обследования строительных ограждающих конструкций.
7. Анализ существующих способов и средств ремонта и гидроизоляции железобетонных конструкций подземных сооружений показывает, что они не обеспечивают долговечность их эксплуатации. Это объясняется низкой начальной адгезией ремонтных и гидроизоляционных материалов к поверхности железобетонных конструкций, которая со временем уменьшается.
8. Для восстановления разрушенного слоя бетона и заченканки швов необходимо применять эластичные ремонтные материалы. При выполнении работ требуется использовать связующий слой.
Технология выполнения ремонтных работ по восстановлению герметичности посредством применения инъекционной гидроизоляции применена в подвальном помещении Спасо-Преображенского собора на территории церковного комплекса в Автозаводском районе г. Тольятти.