А – до відновлення, б – після відновлення.
Рис.28. Встановлення місць розташування різноманітних перешкод і кабелів. Виконання робіт по влаштуванні штроби у стіні.
Рис.29. Перерізування стін за допомогою ланцюгової пили (або струною із алмазним покриттям) відрізками максимальною довжиною приблизно 1 м в залежності від будвлі та статичних умов з натуральною підготовкою основи під ізоляцію
Рис.30. Вкладання гідроізоляційної плівки так, щоб вона виступала зі стіни по товщині штукатурки. Відрізки плівки вкладаємо на заклад шириною мінімум 10 см.
Рис.31. Встановлення клинів в щілини за допомогою молотка. Пластмасові клини витримують статичне навантаження мінімум 500 кг/см2. Віддаль між клинами 25 см по всій довжині стіни (ширина одного ряду клинів 132 мм)
Рис.32. Закриття щілини розчином зі всіх сторін залишаючи отвори через 100 – 150 см (в залежності від січення стіни) до кінця заповнені щілини під тиском. Запресування у всі пусті місця щілини безосадочним розчином відпірного щодо негативної дії солей сірчаної кислоти.
- механічне (пневматичне) вкладання горизонтального ізоляційного металевого чи пластмасового листа, що слугує мембраною.
2. Способи, що полягають на постійному усуненні вологості:
- отвори Кнаппена прості або коліноподібні, див. рис. 1.13;
- отвори з використанням гігроскопічного матеріалу (наприклад, подовгасті перфоровані мішечки, наповнені активованим вугіллям);
- метод Тайовського, див. рис. 1.14, 1.15, але як засвідчила практика, вищеописані способи постійного усунення вологості не набули сьогодні більшого застосування у зв’язку з їх низькою ефективністю та проблемами щодо їх застосування в зимову пору (необхідністю їх закривати взимку, щоби уникнути промерзання стіни);
Рис.1.13 Висушування кладки методом Кнаппена a – початкова система; b – покращена система |
– активні вентиляційні екрани (внутрішні, зовнішні – галереї), див рис. 1.16,
Рис. 1.14 Висушування кладки за методом Тайовського: 1 – канал на лицевому боці кладки; 2 – керамічні труби | Рис. 1.15 Труби з отворами | |
а | ||
b | ||
Рис. 1.16 Осушення стін (фундаментів) головного корпусу Львівської політехніки за допомогою зовнішніх вентиляційних екранів-тунелей: а – фрагмент фасаду з зовнішніми вентиляційними решітками; b – відкриття закритого вентиляційного зовнішнього екрана-тунелю; c – розріз стіни з вентиляційним каналом | ||
– широко застосовували наприкінці XIX ст.та в першій половині XX ст. під час вирішення проблем осушення фундаментів значної товщини, до того ж застосовували як екрани зовнішні рис. 1.17, так і внутрішні рис. 1.18, при тому вважалося, що зовнішні екрани ефективніші і їх частіше застосовували;
Рис. 1.17 Поздовжній розріз зовнішнього екрана: 1 – зовнішня вентиляційна решітка; 2 – внутрішня вентиляційна решітка; 3 – горизонтальна гідроізоляція; 4 – бетонна основа; 5 – утеплення екрана (керамзитобетон, газобетон тощо; 6 – бетонна відмостка або тротуарна плитка |
Рис. 1.18 Загальний вигляд внутрішнього екрана: 1 – екран внутрішній; 2 – вертикальний вентиляційний проміжок (щілина); 3 – вхід вологого повітря; 4 – вихід вологого повітря; 5 – гідроізоляція |
- водовідвідні траншеї;
- дренажі різних типів (рис. 1.19,а,b);
а | b |
Рис. 1.19 Дренажі: а – зовнішній; b – внутрішній |
- електороосмос (пасивний, динамічний, активний) – в сучасній практиці не набули широкого застосування у зв’язку зі значними негативними наслідками, хоча вважалися перспективними у 70 і 80 роках XX ст., ці методи осушування вологої кладки широко описані в різних джерелах (рис. 1.20) [8, 26, 81, 148].
Рис. 1.20 Схема електроосмотичної системи: 1 – заземляючий приймач; 2 – електроди; 3 – вимірювальна шафа; 4 – заземлення |
3. Способи, що полягають на влаштуванні гідрофобної чи водощільної блокади з попереднім очищенням (осушенням) капілярів, або без використання цих прийомів:
- електроін`єкція (звичайна, динамічна, активна);
- термоін`єкція;
- магнітокінез;
- абсорбційний метод;
- ін’єкція кристалічна;
- ін`єкція хімічна: гравітаційна та під тиском.
Електроін’єкція. Цей метод полягає у використанні явища електроосмосу за умов, що W < 10 %, отже, є початковим етапом до виконання ін’єкції гідрофобізуючим препаратом за відсутності тиску (тобто гравітаційно). Виконання відбувається в два етапи:
– перший, осушення стіни для одержання вологості до 10 %;
– другий, впровадження гідрофобізуючих препаратів до виконаних у стіні отворів.
Розрізняють три способи виконання горизонтальної гідроізоляції електро-ін’єкційним методом: електроосмос з гідрофобізацією, динамічна і активна електроін’єкції (рис.1.21, 1.22). Різниця між ними полягає в технології виконання, а саме в застосуванні препарату, який є також нетоксичним гідрофобізатором, і має властивості провідника струму. Це найчастіше суміш вугільно–кремневого полімеру і етилового спирту, розбавленого у відношенні 200:0,5 [15, 148].
Рис. 1.21 Схема розташування отворів і електродів у способі
динамічної електроін’єкції. Джерело постійного струму.
Електроди і отвори в ланці у тому самому ряді
Рис. 1.22 Схема розташування отворів і електродів
за методом активної електроін’єкції – без тиску
Термоін’єкційний метод полягає в усуванні води, що знаходиться в порах і капілярах, висушуванням стіни у заданій її ділянці (термо), і виконання на цьому полі гідрофобної блокади ін’єкцією відповідних субстанцій, які перешкоджають подальшому просоченню мурів вологістю.
На першому етапі просвердлюються отвори, коли виконують горизонтальну ізоляцію, або сітку отворів – для вертикальної ізоляції (отвори діаметром 20 мм на відстані 17 см один від одного), (рис.1.23). Для осушення використовується спеціальне термовентиляційне обладнання. У просвердлених отворах розміщуються нагрівальні елементи і вентилювальне обладнання. Повітря, що вдувається через отвори, має певну температуру і швидкість. Час, потрібний для достатнього осушення стіни, залежить від початкової вологості, товщини стіни і умов виконання робіт. За середньої заволоженості стіни від 8 до 12% цей час становить 2 – 4 дні. Протягом доби осушування, вологість стіни знижується на 3%. Якщо вона досягне 5%, можна розпочинати наступний етап, тобто виконання гідрофобної блокади, після чого розпочинають ліквідацію старих покрить (зрубання тинку, усунення фарб тощо) і накладання нових санаційних тинків.
Основною перевагою цього методу є попереднє осушення стіни, яке робиться перед введенням гідрофобних засобів. Це найефективніший спосіб спорожнення від вологи навіть найдрібніших пор і капілярів у стіні, яких не вдається “очистити” навіть під тиском. Присутність води в порах пере–шкоджає заповнення їх відповідною субстанцією. У методі термоін’єкції гідрофобна рідина через малу її в’язкість і уразі значної акумуляції тепла стіни майже відразу затвердіває, утворюючи в структурі стіни мономо-лекулярну гідрофобну плівку, яка запобігає подальшому проникненню води. Метод термоін'єкції, за сприятливих умов, достатньо ефективний, але надто дорогий. Його не можна застосовувати під час осушення пруської стіни, стін з каменю, а також стін з декораціями, завтовшки понад 1 м [63, 121].
Цей метод має переваги порівняно з електроін’єкцією, а саме:
– відсутність потреби в дорогій інсталяції, в склад якої входять електроди, провідники і підсилювальні пристрої, див. рис. 1.23;
– зменшення на 1/3 кількості отворів у стіні;
– багаторазове використання термовентиляційного обладнання;
– безперервне виконання робіт.
Рис. 1.23 Метод термоін’єкції: процес гідрофобізації – в розігріту та осушену ділянку стіни запресовується гідрофобна рідина |
Метод магнітокінезу. Безпровідникові апарати підвішуються у вологих приміщеннях під стелею підвалу, створюючи поле, що впливає на систему потенціалів у стіні. Під дією цього поля частинки води рухаються в напрямку фундаментів. Апарати та створюване ними поле не шкідливі для людського організму, стверджують виробники, але все частіше починаються розмови про надзвичайно скадні і загрозливі наслідки дії променів на організм людини. Тому обслуговування обладнання завжди вимагає точного дотримання техніки безпеки.
Абсорбційний метод розроблений у Данії кілька десятків років тому. Принцип дії його полягає в значному висушуванні повітря у вогкому об’єкті, де вогкі стіни поступово висихають, віддаючи надлишок вологи до ви-сушуваного приміщення. Весь метод полягає на абсорбції води з засмоктуваного повітря призведенням до так званого “повітряного пасажу”, утворення двох ділянок роботи, на одній з яких вода абсорбується в ротаційному фільтрі, а на другій – у регенерації і активному висушуванні повітря, рис. 1.24 згідно.
Рис. 1.24 Висушування методом абсорбції – принцип дії |
Кристалічна ін’єкціяполягає в тому, що ущільнювальними складника-ми є продукти кристалізації суміші портландцементу і активатора в формі метакремнію і етилокремію в об’ємному відношенні 10:1:0,1, розбавлене водою до густини сметани. За такого способу рекомендовано до шпурів вводити спочатку воду в кількості 0,25 дм3 на один отвір, що спрощує розчинення солей у капілярах, після чого вводиться ущільнювальний складник.
По закінченні виконання блокади цим методом можуть з’являтися висолювання, які є натуральним процесом висихання стіни і потребують очищення або заміни пошкодженої штукатурки. Ізоляційна перепона, виконана цим способом, є довготривала і можна використовувати у випадках значних засолень стіни.
Відстань між отворами приймається 10–20 см (найчастіше 16 см), за ухилу до горизонту 15–30°. Діаметр свердла 20 мм. Глибина отворів повинна бути на 10 см менша від товщини стіни. Як зхасвідчили останні результати обстежень, цей метод є малоефективним і не знаходить свого подальшого застосування.
Хімічні (ін’єкційні методи) набули широкого застосування, починаючи з 50–х років. Ці методи використовують найчастіше за їх простоту виконання та відносну економічність. Виконують їх з запресуванням гідрофобного матеріалу як гравітаційно, так під тиском аж до повного насичення капілярної структури муру. Отже, блокується проникнення вологи в структуру стіни. Їхню ефективність можна оцінити на підставі спостережень за будинками, де їх використано.
Розміщення отворів, відстань між ними, діаметр і глибина їх у стіні, ухил, а також відстань входу до отворів щодо горизонтального рівня фундаменту залежить від стану стіни і методу осушування (рис. 1.25, 1.26).
Під час застосування цього методу необхідно брати до уваги властивості насичувального препарату, вид стіни і її технічний стан, пористість матеріалів і що дуже важливо, – їхню вологість
Рис. 1.25 Схема виконання отворів у безпідвальному будинку: 1 – отвір,
Ø12–30 мм, f = 15–45º, d – товщина стіни, А = 10–15 см, B = 30 см, с = 5 – 8;
е = 10–15 см, g =10–20 см; a – отвори з внутрішньої сторони, b – отвори з зовнішньої сторони, c – двосторонні отвори
Якщо в звичайних випадках, коли стіни виконані з пористих матеріалів, наприклад, керамічна цегла, не виникають труднощі, то в інших умовах утворення щільних перепон ускладнюється. Труднощі з введенням відповідної кількості ін’єкційного препарату в стіну з’являться, тоді коли матеріал стін недостатньо пористий (пористість становить 6 %), а також коли велика кількість пор і капілярів заповнена водою.
Вважається нормальним коли менша частина пор є вільною, що дає змогу препарату в достатній кількості перенасичити матеріал стіни. У разі керамічної цегли, насиченність якої близько 20 %, ії вологість у момент введення препарату гравітаційним методом не повинна перевищувати 6–7 %.
Рис. 1.26 Схема виконання отворів у будинку з підвалами: 1 – отвір, Ø12–30 мм,
f = 15–45º, d – товщина стіни, А = 10–15 см, е = 10–15 см, g = 10–20 см;
a – отвори з внутрішньої сторони, b – отвори з зовнішньої сторони,
c – двосторонні отвори
Здебільшого осушування виконують у стінах зі збільшеною вологістю або виконаних з малопористих матеріалів, наприклад, камінь. Застосування в таких умовах гравітаційного насичення звичайним способом не дасть очікуваного ефекту у зв’язку з незначним проникненням препарату в стіни.
Насичення стіни можна виконувати двома способами: за відсутності тиску – вливання препарату в стінові отвори і під тиском – за допомогою помпи. За відсутності тиску насичення відбувається способом гравітаційного подавання препарату в стінні канали у відповідній кількості і доповненням у міру його зменшення за рахунок просочування в стіну.
У надмірно зволожених стінах, які з різних причин не підлягають підсушуваню або є малопористими і мають слабку властивість просочування препарату, насичення стіни препаратом виконують під тиском. Це доцільно застосовувати тоді, коли виникає потреба осушення товстих підвальних стін з каменю або стін зі змішаних матеріалів.
Аналізуючи вищенаведені методи влаштування гідроізоляцій (блокад), можемо відзначти основні позитивні та негативні риси, які зведені у табл. 1.4. На основі цих даних можна зробити відповідні висновки щодо придатності того чи іншого методу для практичного застосування на конкретному об’єкті.
Таблиця 1.4
Аналіз методів влаштування горизонтальних гідроізоляцій
№ з/п | Методи | Позитивні риси | Негативні риси |
1. | Підрізання стін (ручне, механічне, струменем води), підмуровування стін (фундаментів), механічне (пневматичне), вкладання мембрани. | Порівняно недорогі ізоляційні матеріали | Повинні бути міцні цегляні стіни з чітко вираженими горизонтальними швами кладки, завтовшки не більше двох цеглин. Трудомісткий. |
2. | Отвори Кнаппена | Не вимагають застосування спеціальних матеріалів | Низька ефективність, проблеми пов’язані з промерзанням в зимовий період. |
3. | Отвори із використанням гігроскопічного матеріалу | Дешеві матеріали | Низька ефективність, можливе промерзання стін взимку |
4. | Метод Тайовського | Порівняно недорогі матеріали | Значна трудомісткість, не завжди технічний стан стін дає змогу використати цей метод. Низька ефективність. |
5. | Вентиляційні екрани (галереї) | Недорогі матеріали, хороший ефект осушення фундаментів | Не завжди є можливість застосовувати, особливо в старій забудові, необхідна наявність певного будівельного простору. Трудомісткий. Вимагає наявності низького рівня ґрунтових вод. |
6. | Водовідвідні траншеї, дренажі різних типів | Без спеціальних матеріалів або порівняно недорогі матеріали | Як допоміжні методи, особливо щодо зняття водяного тиску всередині фундаментів. Не усувають повністю проблеми капілярного підтягування води. Ефективність 40–50%. |
7. | Електроосмос (пасивний, динамічний, активний) | Швидкий ефект осушення стін, можна застосовувати як допоміжний метод | Дороге, громіздке електрообладнання, короткотривалий ефект осушення стін |
продовження таблиці 1.4
8. | Електроін’єкція | Задовільна ефективність | Дороге, громіздке обладнання, вимагає значного вільного простору для його розташування. Складний в застосуванні. Трудомісткий. |
9. | Термоін’єкція | Достатньо ефективний | Дороге устаткування (спеціальне термовентиляційне обладнання). Трудомісткий. Не варто застосовувати у разі деяких конструкцій стін: пруська стіна, стіна з каменю, стіна з декораціями та стін завтовшки понад 1 м. Дорогий метод. |
10. | Магнітокінез | Пристрої (безпровідникові апарати) можна легко монтувати на вологих стінах. Швидке осушення ділянок стін. | Дорогі апарати, що потребують постійної заміни (доволі швидко виходять з ладу). Постійно точиться дискусія про шкідливість магнітного поля на організм людини. |
11. | Абсорбція | Достатньо ефективний | Дуже дороге обладнання. Вимагає наявності значного вільного простору для розташування обладнання. |
12. | Кристалічна ін’єкція | Порівняно не дорогі матеріали | По закінченні виконання блокади появляються висоли. Згідно з даних останніх досліджень, цей метод вважається малоефективним |
13. | Ін’єкція хімічна (гравітаційна, під тиском) | Достатня ефективність. Можливість застосування в широкому діапазоні: при практично будь-якої товщини стіни, з будь-якого її боку, при W<12% | Відсутність на ринку порівняно дешевого ін’єкційного матеріалу. Різнобій технології застосування різними фірмами–виробниками і іншими опублікованими джерелами, що вимагає детальнішого вивчення. |
Рис. Порядок проведення експертизи, щодо визначення фізико-хімічного стану конструкцій будівлі.
Рис. Причинно-наслідкова схема економічних втрат від руйнівних явищ