Устройство гидроизоляции

Проблема создания качественной и надежной гидроизоляции все более актуально встает в современной строительной технологии. Гидроизоляция необходима, прежде всего, при строительстве фундаментов, стен подвалов, подземных сооружений, тоннелей, другими словами, для строительных конструкций, постоянно находящихся в грунте. Постоянный контакт строительных материалов с грунтовыми водами приводит к ухудшению их технологических характеристик, и в первую очередь, к потере механической прочности. Это может быть связано с воздействием агрессивных веществ, которые могут находиться в составе грунтовых вод и вступать в химическое взаимодействие с материалами конструкции, в том числе вызывая коррозию металлических элементов. Кроме этого, при увлажнении пористых строительных материалов (бетон, кирпич, блочные материалы и т.д.) в зимний период во время замерзания и оттаивания влаги, находящейся в порах, возникают значительные распирающие нагрузки, которые приводят к постепенному разрушению материалов. Еще одним неблагоприятным последствием увлажнения подвальных стен и фундаментов является создание неблагоприятных условий для эксплуатации внутренних помещений при проникновении в них воды через ограждающие конструкции. Современные технологии дают возможность широкого выбора самых разнообразных гидроизолирующих материалов. Бентонитовые маты являются одной из новых разновидностей таких материалов. Сегодня они получают достаточно широкое распространение и отлично выполняют свои функции в самых разных эксплуатационных условиях.

Бентонитовые маты представляют собой композитную геосинтетичкую систему основным действующим элементом которой является натриевый бентонит, используемый в виде гранул. Натриевый бентонит представляет собой вид природных монтмориллонитовых глин. Одной из ключевых особенностей бентонита является способность этого материала к поглощению значительных объемов воды. В процессе гидратации бентонит разбухает, увеличиваясь в объеме в 14-16 раз. В тех случаях, когда процесс гидратации бентонита протекает в ограниченном пространстве, что делает невозможным свободное разбухание материала, в структуре образовываемого геля возникает напряженное состояние. В этом состоянии бентонитовый гель становится великолепным гидроизолирующим материалом. Он не пропускает ни воду, ни пар, ни газы, обеспечивая практически стопроцентную непроницаемость. Именно это уникальное свойство материала и заложено в основу принципа действия бентонитовых матов.

По своей конструкции бентонитовые маты представляют собой трехслойную систему, в которой гранулы натриевого бентонита заключены в армирующей оболочке. Армирующую оболочку формируют два полотна полипропиленового геотекстильного материала. Один из слоев, как правило, выполняется тканым полипропиленовым геотекстилем, а второй слой – нетканым геотекстилем. Между собой слои геотекстиля скрепляются иглопробивным способом. Суть этой технологии заключается в том, что тысячами специальных игл пробивается нетканые геотекстиль, волокна которого протягиваются сквозь слой бентонитовых гранул и сквозь слой тканого геотекстиля. Концы иглопробивных волокон остаются с внешней стороны геотекстильного полотна и надежно фиксируются путем термической обработки. Таким образом, иглопробиная технология позволяет надежно соединить между собой все слои бентонитовых матов, обеспечивая высокий уровень сопротивления сдвигу, что обеспечивает возможность вертикального монтажа и укладки на крутых склонах. Помимо этого, иглопробивные волокна способствуют равномерному распределению внутри матов гранул натриевого бентонита и надежной фиксации их положения, что позволяет обеспечить повышенную эффективность гидрозащиты.

Бентонитовые маты имеют достаточно широкую область применения. Они могут использоваться для вертикальной и горизонтальной изоляции фундаментов, а также других подземных частей зданий и сооружений. Кроме этого, бентонитовые маты могут применяться для создания противофильтрационных экранов для защиты почвы и грунтовых вод во время строительства объектов различного назначения, представляющих потенциальную угрозу экологического загрязнения, в том числе нефтехранилищ, полигонов твердых бытовых отходов и многих других объектов. При монтаже бентонитовых матов они располагаются таким образом, чтобы слой нетканого полипропиленового геотекстиля был ориентирован на массив грунта – в сторону поступления грунтовых вод. При этом обязательно должен быть создан необходимый пригруз, обеспечивающий достаточное усилие сжатия матов, при котором происходит процесс образования водонепроницаемого густого геля при гидратации бентонита. Для качественного выполнения гидроизоляционных функций значение давления на мат должно составлять около 300 грамм на квадратный метр полотна. Необходимо отметить, что определенный уровень сопротивления расширению бентонитовых гранул обеспечивается за счет прочности иглопробивного соединения. Благодаря этому удается значительно сократить уровень требований к пригрузу. Эффективный гидроизоляционный барьер создается при достаточном уплотнении окружающего грунта или при укладке на маты бетонной фундаментной плиты.

Контакт гранул натриевого бентонита с водой, необходимый для его гидратации возникает, благодаря протеканию влаги через слой нетканого геотекстиля. При этом происходит образование бентонитового геля, который создает водонепроницаемый глиняный замок. Нетканое геотекстильное полотно бентонитовых матов обладает малой пористостью. Благодаря этому предотвращается вытекание бентонитового геля и его вымывание грунтовыми водами. Тканый геотекстиль, плотно прилегающий к изолируемой поверхности, способен пропускать гель. Благодаря этой особенности бентонитовые маты способны «залечивать» подземные конструкции – небольшие трещины и щели на поверхности бетона и других материалов затягиваются бентонитовым гелем. Благодаря этой особенности обеспечивается дополнительное увеличение долговечности изолируемых конструкций.

Бентонитовые маты обладают целым комплексом функциональных и эксплуатационных преимуществ, по сравнению с другими гидроизоляционными материалами. Одним из важнейших преимуществ материала является простой и быстрый монтаж, который осуществляется путем укладки матов без выполнения сложных работ по сварке. Благодаря этому значительно сокращается уровень затрат на стадии строительства, что в полной мере компенсирует более высокую стоимость бентонитовых матов по сравнению, например, с пленочными материалами. В отличие от изоляции по технологии традиционного глиняного замка, отсутствует необходимость послойного уплотнения. В среднем, уровень трудозатрат на укладку бентонитовых матов составляет порядка 20-30 процентов от трудозатрат на монтаж альтернативных гидроизоляционных материалов.

При простом и быстром монтаже бентонитовые маты обеспечивают высокую эффективность и прекрасно справляются с изоляционной функцией. Достаточно сказать, что слой бентонитовых матов, составляющий, как правило, не более 5-7 миллиметров, заменяет слой глины толщиной 1 метр. Кроме этого, при условии правильного выполнения монтажных работ, бентонитовые маты демонстрируют высочайшую долговечность. Они выдерживают воздействие широкого спектра агрессивных веществ (ограничением по химическим свойствам является возможное воздействие сульфатов и хлоридов) и нефтепродуктов. Бентонитовые маты способны выдерживать неограниченное количество циклов замерзания-оттаивания и гидратации-дегидратации, полностью сохраняя свои эксплуатационные характеристики. Кроме этого, благодаря свойствам бентонитового геля в напряженном состоянии, маты являются саморегенерирующимся материалом – механические повреждения поверхности полотна практически сразу затягиваются гелем. Эти особенности повышают не только качество и надежность гидрозащиты, обеспечиваемой при помощи бентонитовых матов, но и делают их срок эксплуатации практически неограниченным.
Комплекс достоинств бентонитовых матов делает их одним из лучших современных гидроизолирующих материалов в рамках целевой области применения. Важнейшим условием эффективного использования их свойств является строгое соблюдение технологии укладки.