Высокий уровень надежности. Применение гидрошпонок в строительстве
Сегмент производства гидроизоляционных материалов достаточно разнообразен. Сфера их применения также очень широкая. Для гидроизоляции деформационных и рабочих швов различных конструкций часто применяется гидрошпонка. Данный материал востребован в строительстве, но специалисты считают, что весь его потенциал еще не раскрыт.
Гидрошпонка — это профилированное длинномерное изделие (лента), изготовленное способом экструдирования на специализированном оборудовании. Также ее называют гидропрокладкой. Первые прототипы гидрошпонки появились еще в середине прошлого века. Но технология ее производства постоянно совершенствовалась. В настоящее время выпускается множество видов гидрошпонок, область их применения постоянно расширяется.
Качественная защита
Применение гидрошпонок в строительстве носит довольно распространенный характер, отмечает технический руководитель отдела «Инженерная гидроизоляция» СБЕ «Полимерные мембраны и PIR» Корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ Алексей Цыбенко. По технологии, в большинстве случаев в конструкциях монолитных фундаментов из железобетона, необходимо предусматривать деформационные швы для компенсации возможных деформаций сооружения. Поэтому эксплуатация таких фундаментов нуждается в надежной герметизации швов от воздействия грунтовой воды, т.к. ее попадание внутрь подземных помещений делает их непригодными для эксплуатации. Типичными объектами для применения гидрошпонок являются заглубленные фундаменты из монолитного железобетона, а также разнообразные сооружения транспортного и гидротехнического назначения - такие как тоннели, подпорные стены и плотины.
«Основное преимущество применения гидрошпонок для швов в бетонных конструкциях – это высокий уровень надежности такой герметизации, особенно в сравнении с устаревшими методами. Изделия обладают уникальными характеристиками для данной области применения, они очень прочные, эластичные, химически стойкие и прекрасно замоноличиваются в бетон с образованием прочного соединения», - подчеркивает Алексей Цыбенко.
Генеральный директор компании «ВЕМАТ» Николай Чугунов добавляет, что гидрошпонка идеально подходит и для гидроизоляции рабочих (холодных) швов. В большинстве случаев, в соответствии с технологией производства работ при возведении монолитных заглубленных частей зданий большой протяжённости в процессе заливки бетона делают перерывы в бетонировании. В результате этого в конструкции появляются технологические рабочие швы бетонирования, которые являются плоскостью стыка между затвердевшим и свежеуложенным бетоном. Они потенциально становятся слабым местом для проникновения грунтовых вод под воздействием гидростатического давления в тело строительной конструкции. В последнее время для обеспечения гидроизоляции швов в строительстве широкое применение получили именно гидрошпонки.
Исходя из поставленных задач
Значительная часть гидрошпонок производится из поливинилхлорида (ПВХ). Гидроизоляционные изделия из него наиболее универсальны по области применения. Прекрасно выдерживают перепады температур, устойчивы к химической агрессии. Также гидрошпошки делают из полиэтилена и других материалов. Все данные виды изделий имеют свои характеристики и область применения.
В частности, рассказывает генеральный директор ООО «Спецпроект Инжиниринг» Джанбулат Гасанов, на рынке также присутствуют металлические гидрошпонки, металлические совместно с ПВХ, металлические обработанные битумной мастикой. Исходя из поставленных задач, можно сориентироваться, на какой вид изделия сделать упор. «Металлические гидрошпонки проще всего устанавливать. При этом, короткие, длиной до 2 метров использовать не стоит, так как будет много соединений, а значит и возрастет риск протечки. Чем длиннее гидрошпонка, тем лучше», - поясняет он.
В целом, добавляет Джанбулат Гасанов, сейчас на рынке появляются ранее не предусматриваемые вторичные или дополнительные устройства гидрошпонок. В том числе, такие как системы инъекционных шлангов, а также другие виды гидроизоляционных материалов данного сегмента.
По словам Алексея Цыбенко, совсем недавно в производственном ассортименте компании «Технониколь» появилась специальная гидрошпонка для герметизации холодных швов бетонирования. Шпонка разработана именно для установки в холодных швах «пол-стена», оснащена специальным полимерным профилем, который набухает при контакте с водой и дополнительно герметизирует холодный шов. Геометрические размеры такой шпонки позволяют без труда разместить ее на верхнем ряду арматуры фундаментной плиты. «Также одним из последних наших продуктов для герметизации рабочих швов в монолитных конструкциях является набухающий полимерный профиль. Его применяют при новом строительстве: фундаментов, подземных парковок, тоннелей, коллекторов, дамб и пр. Набухающий полимерный профиль обеспечивает герметизацию швов путем их уплотнения за счет увеличения собственного объёма (набухания) при контакте с водой»,- отмечает специалист.
Ставка на экономию
Эксперты подчеркивают, что применение гидрошпонок экономически выгодно. Как гидроизоляционный материал они достаточно недорогие. Значительная доля исходного сырья российского производства, а значит, на производстве изделия почти не отражается рост курса иностранных валют. Использование гидрошпонок в строительстве позволяет продлить сроки эксплуатации объектов и сооружений, тем самым минимизировав расходы на ремонт.
«Гидрошпонка - это действительно отличная возможность для заказчиков проектов, как для государственных, так и частных экономить значительные денежные средства. Правда, расстояние между ними и производителями данных гидроизоляционных материалов большое. Очень сложно донести идею, что надо именно сейчас потратить достаточное количество средств и именно в таком размере для того, чтобы потом не потратить в несколько раз больше, но уже на ремонт. Не будем лукавить, расширяя взаимодействие с проектом по части гидрошпонок, мы сами в этом заинтересованы в финансовом плане. Заказчик в таком случае тратит больше денег на нас, но не так много, и при этом сокращает расходы на продукцию смежных производителей других систем гидроизоляции, а также лишает заработка подрядных ремонтных организаций»,- подчеркивает Николай Чугунов.
По мнению Джанбулата Гасанова, возобновление замороженных строительств больших гидротехнических сооружений и других аналогичных сложных объектов значительно повысило бы спрос на гидрошпонку. «В 90-х годах прошлого века очень многие из них были законсервированы, если бы начали возобновлять строительство в данной сфере, существенно выросла бы и потребность в наших изделиях. Кроме того, - полагает он, - хорошо было бы, если бы в госзакупках и гостендерах изменили условия и сроки оплаты с трёх месяцев отсрочки на момент поставки продукта и материала. Данное решение органов власти положительно отразилось бы на нашем рынке».
На прочном основании. Особенности усиления фундаментов
Современные технологии позволяют эффективно усилить фундамент. Выбор оптимальной – зависит от конкретных задач.
Надежный фундамент отвечает за безопасность эксплуатации всего здания. Соответственно, конструкция должна быть особо прочной и долговечной. Тем не менее выявляются случаи, когда под зданиями, особенно возведенными очень давно, фундамент ослаблен и деформирован. Также встречаются прецеденты, когда проблемы в этой сфере обнаруживаются под новыми домами и даже при нулевом цикле строительных работ.
В настоящее время появилось множество современных технологий, позволяющих быстро диагностировать состояние фундаментов, выявить дефекты и повреждения. Разработаны и используются эффективные новые методы усиления и укрепления этих конструкций. Некоторые из них позволяют работать без нарушения внешнего вида и конструктивных особенностей здания.
На начальном этапе
По словам генерального директора Ikon Development Антона Детушева, если говорить непосредственно о нулевом цикле, то чаще всего усиление фундаментов необходимо в случаях, когда были допущены технические ошибки при проведении изыскательских и проектных работ. Также оно требуется при возобновлении строительства на объектах, которые не были должным образом законсервированы и защищены от внешних воздействий. В том числе, когда были выявлены нарушения при возведении дренажей, повлекшие за собой образование пустот вследствие суффозии (вымывание грунтов из-под подошвы фундамента) или иных техногенных процессов, связанных с подвижкой грунтов (проседание, пучение, выветривание и т. д.).
Инженер компании «Строительный контроль» Евгений Пономарёв приводит пример, когда на нулевом цикле строительства требуется усилить свайный с монолитным ростверком фундамент. Такие могут понадобиться из-за особенности грунтов, которые из-за своей подвижности могут меняться с момента проведения инженерных изысканий до начала строительства. «На основании инженерно-геологических изысканий выполняется проектирование свайного фундамента. В документе указывается длина, сечение и шаг свай. Однако данных изысканий бывает недостаточно – и принятые проектные решения необходимо проверять в процессе работ. Поэтому при устройстве свайного фундамента производятся полевые испытания грунтов динамической нагрузкой, при которых определяется параметр, называемый отказом, проводятся статические испытания свай, выясняется их несущая способность. Если результаты этих испытаний не соответствуют проектным данным и нормативным требованиям, то принимается решение об усилении фундамента. В частности, технология усиления предполагает применение свай с большей длиной и (или) большего поперечного сечения. Также возможно использование свай-дублёров, в определенном шаге от конструкции, показавшей неудовлетворительные значения при испытаниях», – рассказывает он.
Рациональный выбор
Эксперты отмечают, что в разных условиях оптимальны различные методы усиления несущих конструкций. Необходимо учесть характеристику почвы, стоящие рядом объекты недвижимости и коммуникации и многое другое.
По словам главного архитектора ГК «КВС» Надежды Виролайнен, чаще всего требуется усиление фундаментов уже существующих, а не строящихся зданий. В частности, такие работы проводятся на объектах реконструкции, где необходимо укрепить старые конструкции или где идет перестройка дома и предполагается увеличение статической нагрузки. Усиление фундаментов старых зданий может также понадобиться, когда они были повреждены из-за проведения рядом других строительных работ.
«Методы зависят от типа фундамента и характеристик грунтов. Может, например, происходить погружение дополнительных свай (набивных, буроинъекционных и других). Локальный ремонт может выполняться саморасширяющимися ремонтными составами. При недостаточной несущей способности элементов фундаментов делают увеличение сечения «добетонированием» с армированием и анкеровкой арматуры. При необходимости усиливать столбчатые или ленточные фундаменты на некоторых объектах выполняются обоймы из прокатных металлических профилей, пластин. При изменении конструктивной схемы реконструируемого здания может выполняется устройство новых элементов – фундаментных плит, балок и др.», – рассказывает Надежда Виролайнен
По мнению руководителя конструкторского отдела компании «Метрополис» Алексея Кущенко, самыми распространенными методами усиления грунтов можно считать переопирание здания на сваи и закрепление грунтов в основании фундамента. Они проводятся совместно с работой по устранению последствий физического износа фундаментов в виде цементного инъектирования тела фундаментов, устройства различных обойм и т. п. «Примером подобного подхода могут служить работы на объекте культурного наследия в центре Москвы. Реконструкция подразумевала увеличение нагрузок на фундаменты при значительном заглублении подземной части здания. Проектом предусмотрено переопирание несущих колонн и стен здания на грунтоцементные сваи диаметром 600 мм, армированные стальными трубами диаметром 140 мм. Выполнению свайных работ предшествовало восстановление физической целостности фундаментов путем вычинки поврежденных мест, инъектирования тела фундаментов и, в отдельных местах, устройство металлических обойм», – добавил он.
Как в случае усиления фундаментов простой цементацией, так и в случае иньектирования важен качественный строительный материал. Технический специалист корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ Антон Ружило отмечает, что для того, чтобы повысить эффективность процесса гидратации цемента, создать более плотную структуру бетона и, таким образом, улучшить прочностные показатели конструкции, рекомендуется использовать специальные добавки. «Это в равной степени касается и заливки нового фундамента, и струйной цементации. Применение добавок оказывает положительное влияние на такие физико-механические свойства бетона и раствора, как морозостойкость, водонепроницаемость, прочность и удобоукладываемость», – подчеркнул специалист.
Кстати
Иньектирование фундаментов можно проводить в стесненных условиях. Кроме того, не требуется вскрывать площадку вокруг здания и на месте строительства, углублять котлован и делать дополнительные траншеи.
С учетом местных особенностей. Специфика инженерно-гидрометеорологических изысканий
Бывали случаи, когда после проведения инженерно-гидрометеорологических изысканий (ИГМИ) корректировалась локация строительства или вовсе сворачивался проект. Почему это так важно?
Наряду с геологическими, экологическими исследованиями ИГМИ помогают раскрыть особенности территории, на которой планируется построить здание, сооружение или линейный объект.
Следуя по этапам
По словам специалистов, состав, объем и виды ИГМИ регламентируется требованиями действующих нормативных документов (СП 47.13330.2016, СП 11-103-97, СП 33-101-2003). Работы выполняются в соответствии с техническим заданием и программой ИГМИ, представленной в приложении к отчету.
Главный гидролог ЗАО «ЛенТИСИЗ» Ольга Ходкина отмечает, что ИГМИ проводятся в три этапа. Первый – подразумевает подготовительную работу. Он включает в себя изучение планового материала на предмет достаточности для снятия расчетных морфометрических характеристик в районе проведения работ. Второй этап – это полевые изыскания на местности. Проводится комплекс гидрографических, гидрометрических и морфометрических работ. Они выполняются с целью получения исходной информации для расчетов уровней водотока, оценки русловых деформаций и других гидрологических характеристик. «Третий этап – это камеральная работа. Она выполняется по завершении полевых исследований, с использованием полученных материалов. Включает в себя необходимые гидрологические расчеты, составление текстовых и графических приложений, нанесение гидрологической информации на топографические профили и планы, составление технического отчета по ИГМИ или главы в комплексном отчете по изысканиям», – поясняет она.
В целом, как добавляет эксперт, ИГМИ позволяют учесть ряд факторов, серьезно влияющих на надежность и жизнеспособность будущего объекта, а также учесть его влияние на окружающую среду.
Территориальная специфика
Проведение ИГМИ особенно важно для территорий Петербурга и Ленобласти. Местность имеет влажный переменчивый климат (негативно влияющий на состояние зданий, сооружений, дорог), болотистую почву, множество водных объектов. Все это необходимо учитывать при проектировании и строительстве, чтобы избежать подтопления участков, домов, трасс во время таяния снегов, паводков и пр. Собственникам объектов недвижимости важно не забывать, что грунтовые воды могут привести к разрушению фундаментов, что чревато серьезными проблемами.
Действующие нормативы по определению гидрометеорологических характеристик разработаны преимущественно для естественных условий, рассказывает заведующий отделом прогнозирования гидрологических процессов и экспериментальных исследований ФГБУ «Государственный гидрологический институт» Михаил Марков. В основе их лежит представление о стационарности или цикличности природных процессов. Вместе с тем на эти процессы существенно могут влиять антропогенные факторы, а в последнее время и климатические изменения. Это необходимо учитывать в изысканиях для Петербурга и Ленобласти, особенно для урбанизированных территорий.
В настоящее время в Северной столице ИГМИ готовы делать десятки различных организаций. Многие из них используют в своей деятельности технологии, автоматизирующие рабочие процессы, а также оборудование, упрощающее проведение полевых работ. В частности, специалисты проводят дистанционный осмотр местности с помощью беспилотных летательных аппаратов, геодезической спутниковой аппаратуры с контроллером.
По словам Михаила Маркова, стоимость ИГМИ зависит от состава и объема необходимой гидрометеорологической информации. «Она определяется в зависимости от вида и назначения сооружений, их уровня ответственности, стадии проектирования, а также гидрологических и климатических условий района (площадки, трассы) строительства. По опыту нашего института, стоимость ИГМИ варьируется от 25 тыс. рублей за справку по какому-либо одному параметру до 3–10 млн и более при гидрометеорологическом обосновании проектирования дорогостоящих объектов, подобных АЭС или комплексу защитных сооружений от наводнений», – добавил он.
Мнение
Ольга Ходкина, главный гидролог ЗАО «ЛенТИСИЗ»:
– Стоимость гидрометеорологических изысканий определяется, в первую очередь, исходя из поставленной задачи, объема предстоящих работ, а также их сложности, видов используемого оборудования. В среднем она начинается от суммы в несколько десятков тысяч рублей для площадок, не попадающих в водоохранную зону, и выше – для участков, расположенных в непосредственной близости к водотокам и водоемам. На цену также будут влиять изученность района работ, площадь участка обследования. При проведении изысканий для строительства линейного объекта (газопровода, линии электропередач, автомобильной трассы) также учитываются пересекающие водные переходы. Стоимость услуг будет начинаться от суммы в 100 тыс. рублей.
Михаил Марков, заведующий отделом прогнозирования гидрологических процессов и экспериментальных исследований ФГБУ «Государственный гидрологический институт»:
– ИГМИ проводятся во всех случаях, когда проектируемые инженерные объекты должны быть устойчивы к воздействиям гидрометеорологических факторов и гарантированно обеспечены водными и климатическими ресурсами с учетом экологических и иных ограничений, связанных с обеспечением благоприятных условий проживания, труда и отдыха населения. Заказчиками ИГМИ могут быть разработчики градостроительной документации, инвестиционные компании, проектные организации, органы исполнительной власти, экспертные сообщества, экологические организации и физические лица.