Методические рекомендации Методические рекомендации по устройству холодной мастичной дисперсно-армированной гидроизоляции на основе битумных эмульсий для автодорожных и городских мостов

Приведены новая конструкция гидроизоляции и технология работ по ее устройству, обеспечивающие механизацию работ и снижение трудоемкости при одновременном повышении качества гидроизоляции и улучшении условий работы рабочих.

Предложена гидроизоляция, выполняемая механизированным напылением на изолируемую цементобетонную поверхность, состоящая из двух или трех последовательно наносимых (толщиной по 2,5-3,0 мм) слоев битумной мастики, полученной из битумной эмульсии и вещества-коагулятора, дисперсно-армированных короткими (до 20 мм) отрезками волокнистых, легко распыляемых материалов: рубленым стекловолокном, распушенными асбестом или ватой (стеклянной или минеральной).

Содержатся сведения об области применения, о конструкции, составах холодной мастичной дисперсно-армированной гидроизоляции, материалах, правилах организации и производства работ, обслуживании механизмов, контроле качества и правилах техники безопасности.

Предисловие

В автодорожных мостах широкое применение получили многослойные конструкции гидроизоляции, основанные на использовании горячих битумных мастик, армированных рулонными сетчатыми материалами. Такие гидроизоляции обладают рядом конструктивных и технологических недостатков, главными из которых являются большая трудоемкость их устройства (из-за преимущественного применения ручного труда) и сложность механизации работ, особенно в местах их примыкания к конструктивным элементам мостового полотна.

Предлагаемые в настоящих «Методических рекомендациях», составленных в Союздорнии на основе разработок последних лет, новые конструкция и технология устройства холодной мастичной дисперсно-армированной гидроизоляции на основе битумных эмульсии (с использованием изобретений по авт. свид. № 707284) не только устраняют вышеперечисленные недостатки традиционно применяемых гидроизоляций (без снижения качества), но и позволяют наносить гидроизоляцию на влажные поверхности и улучшать условия труда изолировщиков.

«Методические рекомендации» предназначены для выполнения гидроизоляционных работ на автодорожных и городских мостах и путепроводах с железобетонной плитой проезжей части и разработаны на основании результатов лабораторных исследований и опытно-экспериментальных работ, выполненных в Союздорнии, ЦНИИпромзданий и ЦНИИОМТП, а также обобщения отечеств венного и Зарубежного опыта.

В Союздорнии проведен подбор компонентов, оптимизация составов и конструкций холодной мастичной дисперсно-армированной гидроизоляции, исследованы основные ее свойства, разработаны и испытаны экспериментальный и опытный образцы установки для нанесения гидроизоляции распылением компонентов. Необходимость разработки данных «Методических рекомендаций» возникла в связи с решением Минтрансстроя о начале серийного изготовления такой установки.

«Методические рекомендации» разработаны инж. М.В. Пахомовым и канд. техн. наук Ю.Н. Саканским.

Все замечания и предложения просьба направлять по адресу: 143900, г. Балашиха-6 Московской обл., ш. Энтузиастов, 79, Союздорнии.

1 . Общие положения

1.1 . Методические рекомендации по устройству холодной мастичной дисперсно-армированной гидроизоляции на основе битумных эмульсий для автодорожных и городских мостов предназначены для использования при строительстве пролетных строений из обычного и предварительно напряженного железобетона, строящихся в районах со средней температурой наиболее холодных суток не ниже -40°С.

Такой вид гидроизоляции может применяться наряду с традиционной гидроизоляцией из горячих битумных мастик (см. приложение), армированных рулонными сетчатыми материалами.

1.2 . Холодная мастичная дисперсно-армированная гидроизоляция устраивается из битумных эмульсий, наносимых на изолируемую поверхность одновременно с армирующим материалом распылением.

1.3 . Гидроизоляцию на основе битумных эмульсий можно наносить на влажные (но не покрытые водой) поверхности, в том числе на поверхности свежеуложенного бетона, при температуре воздуха не ниже 5 °С.

1.4 . Гидроизоляцию проезжей части автодорожных и городских мостов, а также путепроводов устраивают по выравнивающему слою с профилированной поверхностью и заданными проектными уклонами.

1.5 . На проезжей части гидроизолируемых мостов и путепроводов должен быть устроен предусмотренный проектом водоотвод в виде специальных водопропускных трубок, воронок и др., исключающих проникновение воды на опоры моста и затекание ее на фасадные поверхности.

1.6 . Гидроизоляцию выполняют непрерывной, бесшовной и приклеенной по всей изолируемой поверхности.

1.7 . Гидроизоляцию выполняют по проектам, разработанным (или переработанным) с учетом настоящих « Методических рекомендаций » и согласованным с заказчиком.

1.8 . Гидроизоляционные работы можно выполнять лицам, изучившим настоящие Методические рекомендации и сдавшим в установленном порядке технический минимум по новой технологии производства работ и технике безопасности.

1.9 . Гидроизоляционные работы выполняют с соблюдением правил техники безопасности, изложенных в СНиП III-4-80 « Техника безопасности в строительстве » , «Правилах техники безопасности и производственной санитарии при сооружении мостов и труб » (М.: Минтрансстрой, 1969), СНиП III -20-74 « Кровли, гидроизоляция, пароизоляция и теплоизоляция » .

2 . Конструкция гидроизоляции

2.1 . При применении холодной мастичной дисперсно-армированной гидроизоляции на основе битумных эмульсий, наносимой механизированным распылением на изолируемую поверхность, следует назначать следующую ее конструкцию (см. рисунок): битумный грунтовочный слой, два или три слоя (толщиной по 2,5-3,5 мм) битумной мастики с дисперсным армированием короткими (длиной 2-20 мм) отрезками волокнистых материалов и битумный покровный (неармированный) слой.

2.2 . Грунтовочный слой наносят распылением только битумной эмульсии для создания пленки сцепления гидроизоляции с изолируемой поверхностью и тампонирования битумом имеющихся в ней трещин.

2.3 . Основные дисперсно-армированные слов наносят совместным напылением битумной эмульсии, по рошкообразного или жидкого вещества - коагулятора эмульсии и предварительно подготовленных волокон армирующих материалов. С целью улучшить качество гидроизоляции перед распылением подготовленный волокнистый материал смешивают с порошкообразным коагулятором (цементом). При смешении компонентов, которое происходит в факеле распыления во время полета струи до изолируемой поверхности и на ней, битумная эмульсия под действием коагулятора распадается на битум и воду, армирующие волокна равномерно распределяются по битумному слою. При смешении компонентов большую часть эмульсионной воды химически связывает коагулятор и поглощает бетон изолируемой поверхности, а оставшаяся вода либо стекает с этой поверхности, либо испаряется.

Конструкция одежды ездового полотна с дисперсно-армированной гидроизоляцией (размеры в мм):

1 - выравнивающий слой; 2 - грунтовка из битумной эмульсии; 3 - дисперсно-армированные рубленым стекложгутом слои гидроизоляции; 4 - дисперсно-армированные распушенным асбестом слои гидроизоляции; 5 - покровный (неармированный) слой; 6 - защитный слой

Следует учесть, что армированные слои предназначены для выполнения основных гидроизолирующих функций и сохранения сплошности (целостности) гидроизоляции, особенно в условиях ее работы над пульсирующими трещинами защищаемой поверхности бетона. Равномерное распределение отрезков армирующего материала как по толщине, так и по площади наносимого слоя позволяет значительно повысить деформативность гидроизоляции при отрицательных температурах и величину ее удлинения при разрыве.

2.4 . Покровный (неармированный) слой из битумной эмульсии, с наполнителем или без него (в зависимости от марки применяемого битума и требований по теплостойкости), наносят с целью закрыть не обработанные битумной эмульсией волокна армирующего материала и выровнять поверхность армированных слоев, а также для самозалечивания в теплый период года трещин в армированных слоях, образовавшихся в критических ситуациях.

2.5 . По своим функциональным свойствам (водо-, биостойкости и химической стойкости), трещино-, теплостойкости и т.п. холодная мастичная дисперсно-армированная гидроизоляция на основе битумных эмульсий не уступает традиционно применяемым.

2.6 . В зависимости от применяемого волокнистого армирующего материала рекомендуются следующие типы конструкции холодной мастичной дисперсно-армированной гидроизоляции (см. рисунок):

I тип - с дисперсным армированием гидроизолирующего состава рубленым стекловолокном с длиной волокон от 10 до 20 мм;

II тип - с дисперсным армированием распушенными материалами (асбестом, стеклянной или минеральной ватой) с длиной волокон от 2 до 10 мм.

2.7 . При выборе типа конструкции гидроизоляции необходимо учитывать степень ответственности сооружения, район строительства, длину моста, величину продольного уклона, конструкцию пролетного строения.

I тип конструкции гидроизоляции следует применять при строительстве малых, средних и больших, мостов и путепроводов а также в составных по длине балках пролетных строений с арматурой, расположенной в закрытых каналах (с двумя армированными слоями) или в открытых каналах (с тремя армированными слоями), а также при строительстве горизонтальных мостов или мостов с малыми продольными уклонами во II климатической зоне.

II тип гидроизоляции (с двумя армированными слоями) применяется при строительстве малых, средних и больших мостов и путепроводов, а также в составных по длине балках пролетных строений с арматурой, расположенной в закрытых каналах, при наличии продольного уклона.

2.8 . Все сопряжения гидроизоляции с тротуарными блоками, деформационными швами, водоотводными трубками и ограждающими устройствами выполняют также путем напыления компонентов дисперсно-армированной гидроизоляции. Конструкции (схемы) сопряжений аналогичны конструкциям сопряжений гидроизоляций из горячих битумных мастик с армированием прослойками сетчатых материалов.

2.9 . В узлах сопряжения температурно-неразрезных пролетных строений дисперсно-армированную гидроизоляцию отделяют от ниже и вышележащих конструкций (на длине соединительной плиты плюс 25 см в обе стороны от ее концов) разделительными прокладками (рубероид, пергамин, бумага «крафт» и т.д.). При этом верхнюю разделительную прокладку устраивают из одного слоя разделительного материала, а нижнюю - или из одного слоя, укладываемого непосредственно на бетонную поверхность, или из двух несклеенных слоев, укладываемых на битумный (нанесенный распылением эмульсии на бетонную поверхность) слой толщиной 1-2 мм.

2.10 . При устройстве холодной мастичной дисперсно-армированной гидроизоляции на основе битумных эмульсий по свежеуложенному бетону грунтовочный слой не наносят, а нижний армированный слой гидроизоляции (или вся конструкция гидроизоляции) выполняет функцию средства ухода за свежеуложенным бетоном, обеспечивающего оптимальный режим твердения бетона и предотвращающего образование усадочных трещин.

3 . Применяемые материалы

3.1 . При выполнении холодной мастичной дисперсно-армированной гидроизоляции используют следующие исходные материалы:

быстро- и среднераспадающиеся битумные эмульсии (катионные - кислые или анионные - щелочные);

коагуляторы битумной эмульсии (жидкие или порошкообразные), предназначенные для ускорения необратимого процесса распада эмульсии на битум и воду;

армирующие материалы (рубленое стекловолокно или распушенные асбест, минеральная и стеклянная вата).

Битумные эмульсии

3.2 . Для приготовления битумных анионных и катионных эмульсий можно применять вязкие дорожные, кровельные и изоляционные битумы, выбирая марку битума в зависимости от климатических условий района строительства объекта, т.е. так же как и для производства работ горячим способом. Обычно для приготовления эмульсий применяют дорожные вязкие битумы БНД 90/130, БНД 60/90 и БНД 40/60. Исходными битумами могут быть:

битум нефтяной пластбит по ТУ-38-101580-75 Миннефтехимпрома (для I и II климатических зон);

битумы дорожные по ГОСТ 22245-76: БНД 90/130 (для II климатической зоны), БНД 60/90 (для I и II климатических зон), БНД 40/60 (для I климатической зоны);

битумы дорожные, улучшенные по ГОСТ 22245-76: БН-II-У (для I и II климатических зон); БН-III-У (для I и II климатических зон);

битум нефтяной строительный по ГОСТ 6617-76 БН-1У (для I и II климатических зон).

3.3 . Приготовление эмульсий и оценка их качества должны соответствовать «Техническим указаниям по приготовлению и применению дорожных эмульсий» ( ВСН 115-75 Минтрансстроя). При этом битумная эмульсия должна отвечать следующим требованиям.

Содержание битума 50-70 %; вязкость при 20 °С в пределах 10-20 с по вискозиметру для жидких битумов (отверстие 3 мм) или 2-15° по вискозиметру типа ВУ (вискозиметр Энглера); однородность (по остатку на сите с сеткой № 014) - не более 0,5 %; устойчивость при хранении: через 7 сут - 0,3-0,5 %, через 30 сут -0,7-0,8 %, устойчивость к взбалтыванию при транспортировке - не менее 2 ч.

3.4 . В холодных мастичных дисперсно-армированных гидроизоляциях наиболее ответственных сооружений (особенно в гидроизоляции I типа) желательно применять катионные эмульсии, отличающиеся от анионных лучшим качеством образующихся битумных пленок и сцеплением со стекловолокном. Однако можно использовать в гидроизоляции анионные эмульсии, поскольку в настоящее время выпуск катионных эмульсии ограничен из-за дефицита эмульгаторов.

Коагуляторы битумных эмульсий

3.5 . В качестве коагуляторов можно применять: порошкообразные (пылевидные) минеральные вяжущие вещества: гипсы, цементы (имеющие водопотребность 24-40 %). Следует учесть, что помимо ускорения распада эмульсии, вызванного отбором части воды из эмульсии для гидратации вяжущих, порошкообразные коагуляторы выполняют также роль наполнителя битума, повышая его теплостойкость и жесткость. Для удобства работы (заправки) гидроизоляционной установки желательно применять пылевидные коагуляторы, поставляемые в мешках;

жидкие растворы: латексы или водные (щелочные или кислые) растворы слабой (3-5 %-ной) концентрации.

При применении в гидроизоляции катионных битумных эмульсий в качестве коагуляторов нужно применять щелочные водные растворы, анионные латексы или анионные битумные эмульсии, а при анионных битумных эмульсиях - кислые водные растворы, катионные латексы или катионные битумные эмульсии.

3.6 . Рекомендуется применять латексы следующих видов: бутадиенстирольные СКС-30 ШХП (ГОСТ 10265-78), СКС-30ШР (ГОСТ 11808-76), СКС-50ГПС ( ГОСТ 14058-68 ), СКС-65ГП (ГОСТ 10584-79), хлоропреновые наириты Л-4 (ТУ-107-03-01-62) или Л-7 (ВТУ-ЛУ-109-61).

Армирующие материалы

3.7 . Для гидроизоляций I типа следует использовать рассыпающийся стекложгут марок ЖС-1 или РБР 13-2520, состоящий из большого числа (60-70) непрерывных не крученых нитей.

В процессе устройства гидроизоляции стекложгут рубят на отрезки длиной 10-20 мм специальным механизмом рубки и воздушным потоком подают в форсунку пистолета-распылителя.

3.8 . Для гидроизоляции II типа с армированием распушенными материалами следует применять:

асбест хризотиловый (ГОСТ 12871-67) 3-6-го сортов, марок II и М с длиной волокон от 0,3 до 10 мм и с содержанием волокон по массе от 50 до 24 %;

вату минеральную (ГОСТ 4640-76) марок 100, 150 и 200, представляющую собой скопление тончайших волокон, полученных путем раздува минерального расплава, и выпускаемую в виде полотна длиной 10 м, шириной 1 м, различной толщины в рулонах;

вату стеклянную, состоящую из беспорядочно расположенных стекловолокон, полученных путем раздува или центрифугированной обработки струи стекломассы, поставляемую в виде рулонов.

Армирующие материалы для гидроизоляции II типа распушивают в процессе устройства гидроизоляции специальным механизмом и воздушным потоком транспортируют в центральную форсунку пистолета-распылителя.

4 . Составы гидроизоляции

4.1 . Грунтовочный слой выполняют из битумной эмульсии, которая выбрана для принятого типа гидроизоляции. Расход битумной эмульсии при этом должен составлять 0,5-0,8 л/м 2 .

4.2 . Составы основных дисперсно-армированных слоев оптимальной толщины (2,6-3,0 мм) приведены в табл. 1 (для битумной эмульсии 50 %-ной концентрации). В случае же применения эмульсии большей концентрации содержание и расход битумной эмульсии уменьшают путем умножения на поправочный коэффициент, равный отношению принятой в таблице концентрации (50 %) к фактической.