Технология гидроизоляции холодных швов бетона при протечках и в процессе их устройства

 

 

Технология гидроизоляции холодных швов является важнейшим аспектом при возведении и эксплуатации железобетонных конструкций различного назначения: от фундаментов частных домов до протяжённых туннелей и крупных гидротехнических сооружений. Холодный шов возникает в местах прерыва заливки бетона либо при контакте уже застывшего слоя с новым. Данное явление способно приводить к возникновению протечек и последующему разрушению конструкций под действием влаги, агрессивных химических веществ и перепадов температур. Отсутствие надёжной защиты этого узла нередко становится причиной сложных и дорогостоящих ремонтных работ. Именно поэтому грамотная гидроизоляция холодных швов необходима как в процессе устройства самой конструкции (на стадии заливки), так и при восстановлении её герметичности, если швы уже дали течь.

В данной статье мы подробно рассмотрим, что представляют собой холодные швы бетона, какие методы и материалы применяются для их герметизации на этапе бетонирования, а также как эффективно устранять протечки, возникшие в области стыка застылого и свежеуложенного бетона. Будут рассмотрены основные способы гидроизоляции: использование гидрошпонок и бентонитовых шнуров при устройстве новых конструкций, а также метод инъекционного заполнения микротрещин и пор при ремонте эксплуатируемых объектов. Отдельное внимание уделим практическим рекомендациям, позволяющим правильно оценить состояние холодного шва и выбрать оптимальный вариант гидроизоляции с учётом условий эксплуатации.

 

Что такое холодный шов?

 

Холодный шов — это место сопряжения двух слоёв бетона, при котором первый слой успевает затвердеть (или хотя бы схватиться) до укладки следующей порции бетонной смеси. На практике такое происходит в ряде случаев: при вынужденных технологических перерывах, недостаточной организации работ или при больших объёмах бетонирования, когда заливка происходит секторами. Подобные швы можно встретить во фундаментах, стенах подвалов, монолитных перекрытиях, колоннах и других конструктивных элементах.

Опасность холодного шва заключается в том, что зона контакта становится уязвимой к проникновению влаги и агрессивных химических соединений. В особенности это критично в подвальных этажах, подземных частях зданий и сооружениях, работающих под давлением воды (водоёмах, резервуарах, тоннелях), где гидроизоляция — один из ключевых факторов долговечности. Без должной герметизации трещины и зазоры в холодном шве могут стать источниками протечек, что в свою очередь может привести к коррозии арматуры и деструкции бетона.

Формирование холодного шва может быть неизбежным фактором технологии монолитного строительства: не всегда возможно залить всю конструкцию за один раз. Однако правильная подготовка, обработка и герметизация стыка позволяют минимизировать риски потери водонепроницаемости и обеспечить надёжность конструкции в процессе эксплуатации.

Технология гидроизоляции холодных швов в процессе заливки бетона

 

При планировании бетонных работ важно своевременно учитывать возможное образование холодных швов и заранее выбирать подходящие способы их гидроизоляции. Прежде всего, необходимо провести расчётные мероприятия и определить места расположения швов. В большинстве случаев они образуются на горизонтальных уровнях заливки (например, перекрытия или основания стен), а также по вертикали при перерыве в подаче бетона. Для герметизации в процессе заливки существует два основных подхода.

Первый вариант — это использование гидрошпонок, которые устанавливаются непосредственно на этапах формирования стыков и служат барьером для проникновения влаги. В рамках этого метода важно правильно выбирать тип гидрошпонок, их ширину, толщину и материал изготовления. Второй способ — применение бентонитовых шнуров, способных увеличиваться в объёме при контакте с водой. Такой метод обеспечивает дополнительную защиту за счёт формирования плотной водонепроницаемой полосы в месте стыка.

Оба варианта позволяют снизить вероятность проникновения воды через стык. При этом выбор между гидрошпонками и бентонитовыми шнурами зависит от ряда факторов: структуры проекта, толщины и типа конструкции, наличия гидростатического давления, агрессивности внешней среды и ожидаемого срока службы объекта.

Ниже мы подробно рассмотрим каждую из технологий.

 

Гидроизоляция с использованием гидрошпонок

 

Гидрошпонка — это эластичная лента или профиль, изготавливаемая преимущественно из ПВХ (поливинилхлорида), термоэластопласта, резины или другого полимерного материала, обладающего высокой стойкостью к воздействию влаги и химически агрессивных веществ. Основное назначение гидрошпонки — обеспечить надёжный барьер на пути возможного перемещения воды через шов, а также компенсировать некоторые деформации, связанные с усадкой бетона, температурными расширениями или динамическими нагрузками.

Гидрошпонки бывают нескольких типов в зависимости от области применения и способа установки: внешние, внутренние, а также шпонки для конструкционных и рабочих швов. Они могут иметь различные профили (в виде буквы «T», «U» и т. д.) и специальные рёбра жёсткости и уплотнительные элементы для повышения эффективности герметизации. При выборе гидрошпонки учитывают следующие факторы:

• Гидростатическое давление и глубину залегания конструкции;
• Химический состав подаваемой воды или грунтовых вод;
• Максимально возможные деформации стыка и величину подвижек;
• Совместимость с бетоном и строительными материалами.

 

Как правильно устанавливать гидрошпонку?

 

Правильная установка гидрошпонок — залог надёжной гидроизоляции холодных швов и длительного срока службы конструкции. Ниже приведены основные этапы:

1. Подготовка места установки. До заливки бетона создают специальную технологическую нишу или прорезь в опалубке (если используется внутренний тип гидрошпонки), либо фиксируют ленту к поверхности арматуры или опалубки (если монтаж осуществляется на наружные кромки).
2. Размещение гидрошпонки. Профиль укладывают строго по линии будущего шва, избегая смещений и перекручиваний. При необходимости применяют механические крепления (зажимы, фиксаторы) или специальные клейкие составы.
3. Соединение отдельных элементов. При стыковании нескольких отрезков гидрошпонок важно выполнить герметичный шов. Обычно используют горячую сварку или клеевые технологии, рекомендованные производителем.
4. Контроль положения при бетонировании. Во время заливки бетона необходимо следить, чтобы гидрошпонка не сместилась и не потеряла герметизирующих свойств. Вибрирование смеси должно выполняться аккуратно, чтобы избежать образования пустот рядом с профилем.
5. Защита от повреждений. Если предполагаются технологические перерывы, следует обеспечить защиту выступающей части гидрошпонки от механических повреждений и агрессивных воздействий.

Соблюдение всех этих условий позволит создать прочное водонепроницаемое соединение, так как гидрошпонка будет надёжно вмурована в бетонную конструкцию.

 

Гидроизоляция с использованием набухающего бентонитового шнура

 

 

Набухающий бентонитовый шнур — это гибкий материал на основе бентонитовой глины, которая при контакте с водой может увеличиваться в объёме в несколько раз. Шнур может быть армирован полимерами или волокнами для придания ему дополнительной прочности. Механизм работы основан на способности бентонита впитывать влагу, разбухать и, таким образом, блокировать проход воды через шов.

Такие шнуры поставляются в рулонах или полосах разной толщины. Состав может включать дополнительные компоненты, снижающие скорость набухания, чтобы предотвратить чрезмерное давление на конструкцию или преждевременное разрушение самой бентонитовой полосы при местном переувлажнении.

Основные преимущества материала:

• Применение в различных климатических условиях;
• Автоматический принцип герметизации при контакте с водой;
• Простая и быстрая установка без сложных приспособлений;
• Долговечность и восстановление свойств при неоднократном цикле увлажнения и высыхания.

Как правильно его устанавливать?

Процесс установки бентонитового шнура в холодный шов относительно прост, но требует соблюдения ряда правил:

1. Очистка поверхности. Бетонную поверхность в месте будущего шва очищают от пыли, грязи, масляных пятен и остатков опалубочной смазки. Шнур должен прилегать максимально плотно для обеспечения герметичного контура.
2. Нанесение клеевого слоя или фиксатора. Чтобы шнур не сместился в процессе бетонирования, используют специальные клеевые составы или механические фиксаторы (скобы, дюбели).
3. Размещение шнура. Шнур укладывают по всей длине будущего шва, избегая разрывов. Если требуется стыковать несколько полос, их монтируют внахлёст (обычно 3–5 см) или по инструкции производителя.
4. Защита шнура. Перед укладкой следующего слоя бетона важно защитить шнур от попадания воды извне, чтобы он не начал набухать преждевременно. Нередко применяют полиэтиленовую плёнку или временную изоляцию, удаляемую непосредственно перед бетонированием.
5. Контроль расположения при бетонировании. Как и в случае с гидрошпонками, следует внимательно вибрировать бетон, чтобы избежать образования пустот вокруг шнура.

Таким образом, бентонитовый шнур формирует надёжный и эффективный барьер против проникновения воды. С учётом относительной простоты монтажа и отсутствия необходимости в сложных креплениях данный метод широко применяется при устройстве холодных швов, где важно обеспечить герметизацию без существенных затрат времени и труда.

 

Технология ремонта и гидроизоляции холодных швов после их заливки

 

После заливки холодного шва, когда бетон окончательно затвердел и конструкция введена в эксплуатацию, одним из самых эффективных способов устранения протечек является инъекционный метод гидроизоляции. В отличие от поверхностных методов защиты (шпаклёвок, пропиток или гидропломб), которые действуют лишь на ограниченную глубину 2–3 см, инъекционные составы могут проникать на всю толщину шва и заполнять даже микроскопические пустоты и трещины.

Основной принцип инъекции заключается в подаче под давлением полимерных, цементно-полимерных или полиуретановых составов в массу бетона. Эти материалы способны изменять свою консистенцию после контакта с влагой или по истечении определённого времени, расширяясь и заполняя всё пространство внутри шва. Таким образом устраняется сама причина протечек — капиллярные каналы и мелкие поры, возникшие на границе контакта двух слоёв бетона.

Инъекционный метод позволяет решать широкий спектр задач: от локального устранения протечек в фундаментах и подвалах до комплексного восстановления крупномасштабных гидротехнических и инфраструктурных объектов. При этом благодаря современным технологиям и оборудованию процесс может выполняться без значительных разрушений или демонтажа частей конструкции.

 

Что такое инъекционный метод гидроизоляции?

 

Инъекционный метод гидроизоляции — это технология введения специальных гидроактивных составов (полиуретановые смолы, акрилатные гели, эпоксидные соединения, микроцементные растворы и т.д.) в полости и трещины бетона при помощи насосов и пакеров (инъекторов). Давление и расход материалов регулируются таким образом, чтобы максимально заполнить все пустоты в толще конструкции и в зоне холодного шва.

За счёт применения разнообразных по свойствам материалов можно получить дополнительный эффект в виде усиления структуры бетона и скрепления его разъединённых участков. Это особенно важно при наличии конструкционных трещин и при ремонтных работах на объектах, подверженных высоким нагрузкам.

 

Подробнее об инъекционной гидроизоляции вы можете прочитать в следующих статьях:

• Инъекционная гидроизоляция
  
• Инъектирование фундамента
  
• Инъектирование стен: правильная технология и необходимые материалы
  
• Гидроизоляция и герметизация трещин в бетоне, кирпиче и других основаниях

 

Пошаговая инструкция по применению инъекционного метода гидроизоляции холодных швов

 

 1 Предварительное обследование конструкции

• • Определите характер дефектов, степень протечек и расположение холодных швов.
  • Проведите визуальное и инструментальное обследование, отметьте все места возможной инфильтрации воды.
  • При необходимости выполните дополнительные исследования (ультразвуковое сканирование, плотномерные и лабораторные испытания образцов бетона).

2 Подготовка поверхности и усиление шва (для максимального распределения инъекционного состава, в толщу конструкции, а не наружу со стороны инъектирования)

1. • Удалите все непрочно держащиеся участки бетона.
   • Выполните небольшую штрабу 2-3см в виде ласточкиного хвоста.
   • Очистите шов от отслаивающихся частиц, грязи, жировых и масляных отложений.
   • Усильте шов, методом послойного уплотнения в сделанную штрабу, специального расширяющегося состава на цементной основе (по типу HydroExpand)

3 Разметка точек бурения

1. • Запланируйте положение отверстий для установки пакеров с шагом 15–20 см вдоль линии шва или непосредственно над местами протечки.
   • Учтите толщину конструкции и угол наклона сверления (как правило, 45°), чтобы отверстия перехватывали потенциальный путь воды.

4 Бурение отверстий

1. • Используйте бур соответствующего диаметра, оптимального для используемых типов пакеров.
   • Глубина отверстия должна быть чуть меньше толщины конструкции, чтобы гарантированно войти в зону трещины или стыка.
   • Во время бурения важно избежать избыточных вибраций и раскалывания бетона.

5 Монтаж пакеров

1. • Выберите подходящий тип пакеров: механические или клеевые.
   • Установите их плотно в просверленные отверстия и при необходимости зафиксируйте с помощью шпильки или специального ключа.
   • Проверьте герметичность соединения между пакером и отверстием.

6 Приготовление инъекционного состава

1. • Выберите подходящий инъекционный состав. В большинстве случаев для качественной и долговечной герметизации швов и трещин, рекомендуется использовать промышленную гидроизоляционную систему HydroInject от Немецкой фирмы Hydro.
   • Соблюдайте инструкции производителя по пропорциям и последовательности смешивания компонентов.
   • Используйте специализированные насосы, позволяющие подавать состав под нужным давлением.
   • При работе с двухкомпонентными материалами важно исключить преждевременное застывание в шлангах.

7 Инъекция гидроизоляционного материала

1. • Начинайте инъекцию с нижних пакеров (в случае вертикального шва) или с наиболее удалённой точки (если шов горизонтальный).
   • Постепенно повышайте давление, пока состав не начнёт выходить через соседние пакеры или через поверхность трещины.
   • Закройте используемый пакер и переходите к следующему. Движение по швам должно быть плавным и последовательным.

8 Контроль проникновения состава

1. • Визуально контролируйте выход инъекционного материала на поверхности шва.
   • При необходимости повторите подачу состава в проблемные участки.
   • Убедитесь, что все пустоты, трещины и поры заполнены.

9 Завершение работ и демонтаж пакеров

1. • Дождитесь полного отверждения материала. Время может варьироваться от нескольких минут до нескольких часов, в зависимости от состава.
   • Снимите пакеры, обрежьте выступающие части или выкрутите механические шпильки.
   • Заполните отверстия ремонтными или шпатлёвочными составами, совместимыми с бетоном.

10 Финальная проверка

1. • Проведите визуальный осмотр и, при необходимости, гидравлическое испытание.
   • Убедитесь в отсутствии активных протечек.
   • Если требуется, нанесите дополнительное защитное покрытие на поверхность шва.

Применение инъекционного метода позволяет добиться глубокой и надёжной герметизации холодного шва даже в случаях, когда вода находится под давлением. Качественные материалы и соблюдение технологических требований обеспечивают длительный срок эксплуатации без необходимости повторных ремонтов. При этом каждая стадия работ, начиная с подготовки и заканчивая финальной проверкой, требует внимательного контроля и соблюдения рекомендаций производителя инъекционных составов.

Таким образом, комплексный подход к гидроизоляции холодных швов — от грамотного планирования и использования гидрошпонок или бентонитовых шнуров при возведении новой конструкции до профессионального инъекционного ремонта уже эксплуатируемых объектов — позволяет существенно снизить риск протечек и обеспечить надёжную защиту бетона на весь срок службы сооружения.

 

Подробнее о гидроизоляции различных видов швов вы можете прочитать в следующих статьях:

• Герметизация и гидроизоляция швов — бетонных, холодных и деформационных
• Гидроизоляция деформационных швов: технология герметизации и материалы для различных узлов
  
• Гидроизоляция блоков фундамента и стен. Рекомендуемые технологии и материалы.
  
• Гидроизоляция и герметизация трещин в бетоне, кирпиче и других основаниях