Строительство тоннелей
Строительство тоннелей и прочих подобных подземных систем — одно из главных инфраструктурных решений любого крупного города. Это технология, которая позволяет выполнять сразу много решений на глубине: разгрузить городские улицы, организовывать автомобильные развязки, создавать альтернативные наземным дорогам транспортные системы, такие как метро в Москве.
Также тоннелестроение позволяет делать путепроводы в местах со сложным ландшафтом, где без них приходилось совершать длинные объезды. И даже соединять целые острова между собой или с континентальной частью. Таким образом, усилиями инженеров людям удается экономить много времени и денег, оптимизировать экономическую систему городов и стран. Давайте выясним, как правильно планировать и прокладывать тоннели, какие существуют инновационные проекты и современные способы проходок. А также, с какими проблемами можно столкнуться во время строительства, и как их решить.
Современные технологии возведения тоннелей
Технологический процесс строительства тоннелей в России и мире со временем только совершенствуется, но некоторые постулаты подземных инженерных проектов остаются неизменными, потому что они эффективны и проверены временем. Например, делить возведение тоннелепроходов на два основных способа: открытый и закрытый.
Метод открытого строительства применяют в том случае, когда нужен тоннель мелкого заложения (обычно не ниже 20 м под уровнем поверхности). У этого метода есть как плюсы, так и минусы. Из преимуществ можно отметить экономическую выгоду по сравнению с закрытым способом. В то же время от инженеров потребуется учитывать все основные коммуникации над самим тоннелем, а также дороги. Это усложняет задачу, иногда вынуждая перекладывать их.
Строительство открытым способом ведется посредством вырывания котлована, который засыплют землей обратно после окончания работ. Также на этом уровне нередки грунтовые воды, и для защиты от них нужно построить специальных слой гидроизоляции.
Второй способ строительства тоннелей — закрытый. В отличие от предыдущего метода, он может применяться как на малой высоте, так и при глубине более 20 м. Типичный пример прокладки тоннелей закрытого типа — строительство метро. Чтобы начать проходку, инженерам нужно создать систему из шахт и проходов. Также обязательно установить лифты и подъемники, которыми персонал и строительные машины доставляются под землю. С их же помощью налаживается постоянные поставки материалов вместе с выведением грунта и прочего мусора.
Если использовать закрытый метод строительства, придется потратить больше средств, однако это открывает более широкие технологические возможности. Во-первых, таким способом не нарушается целостность внешней коммуникационной и транспортной системы, находящейся значительно выше. Во-вторых, уже организовав первоначальную шахту и доставив туда строительную технику, включая тоннелепроходческий щит, можно делать проходку на длину значительно больше, чем открытым типом.
Построение ступенчатым методом
При этом способе строительства тоннелей необходимо первым делом выкопать верхнюю секционную часть. Приступать к извлечению породы в нижней половине нужно после того, как будет достигнута определенная длина отверстия. После этого верхняя и нижняя секции начинают идти параллельным путем. Ступени можно поделить на 3 основных размера: короткая, длинная и очень короткая. В современном строительстве в зависимости от сложности проекта количество ступеней может быть три и даже больше.
Преимущество выкапывания тоннеля ступенчатым способом состоит в высокой скорости проходки, а также обеспечении обширного пространства для строительных маневров. При этом количество нарушений в окружающих среде из-за интерференции двух параллельных операций по изъятию грунта может повышаться. Тем не менее, стабильность поверхности выемки повышается благодаря наличию ступеньки.
Кольцевая выемка с основным грунтом
В этом методе строительства тоннеля важно подобрать правильный метраж для круговой выемки. По правилам, основной грунт в ней должен составлять более половины от совокупной площади проема. Как только проводятся земляные работы, нужно сразу устанавливать опоры стального каркаса и анкера для распыления. При этом опорные рамы соединяются между собой стальными стержнями.
В этом способе проходки проблемой может стать низкое качество породы, дающее короткий срок самостабилизации перед грунтовым изъятием. Чтобы защитить конструкцию, нужно обустроить предварительную поддержку, как того требует проектная документация.
Метод по соседству
Его также называют методом с центральной диафрагмой, или просто «CD». Это способ прокладки тоннелей, по которому необходимо выкопать одну сторону, затем возвести среднюю стену, и только после этого приступать к выкапыванию второй стороны тоннеля. Данный технологический процесс применяют, когда тоннель с двойной линией имеет большой пролет, а окружающая порода скал достаточно слабая.
Способ перекрестного соседа
Другое название — способ с поперечной центральной диафрагмой «CRD». Также как и предыдущий, он применим в тоннелях, имеющих большой пролет, и прокладываемых в условиях слабой скальной породы. Отличие заключается в том, что вместо последовательного выкапывания сначала одной, а затем другой стороны, в этом способе выемку делают попеременно с обеих сторон небольшими частями.
Также по центру устанавливается средняя стена. Эта перегородка с диафрагмой подстраивается по ходу вскрытия новых участков породы с обеих сторон, пока не будут выкопаны последние части. Снимать среднюю поддерживающую стенку нужно только после закрытия всей секции с установлением стабильности.
Пилотная яма с двойной стенкой
Суть данного метода заключается в том, чтобы продольно разделить вес участок на 3 части двумя перегородками. В итоге в поперечном сечении прохода образуются две отдельные стороны — пилотные ямы. А центральный участок тоже можно условно поделить на пару составляющих: ступени снизу и основной грунт сверху.
Основные этапы строительства
Прокладывание тоннелей — сложный процесс, включающий много инженерно-технологических этапов. Однако первым из них всегда должен быть исследовательский. Любой тоннель проходит в определенной толще земли, которая имеет сложный состав, включает в себя разные слои, может содержать подземные воды и прочие геологические факторы. Поэтому перед началом любых строительных шагов требуется определение, где и как в данной местности допустимо вести раскопки, чтобы не допустить ошибок.
Этап подготовки
Геологическое обследование участка подразумевает комплекс различных мероприятий, а выводы делаются на основании суммирования всех результатов. Вот из каких видов исследований состоит анализ строительного участка:
- Изучение документации. Включает в себя ознакомление с любой доступной литературой, геологическими картами местности, отчетами других специалистов.
- Геофизические методы. Например, георадар и сейсмические показатели, электромагнитное обследование, проверка удельного сопротивления.
- Проба через бурение скважин. Из них можно достать образцы местной почвы и горной породы, чтобы затем испытать их в лаборатории.
- Выкапывание ям для визуального осмотра.
- Картирование полей для выяснения геологических структур и прочих важных для сооружения особенностей.
Также по ходу строительства используют различные узконаправленные инструменты, которыми измеряют производительность грунтов: пьезометр, тензодатчик, инклинометр.
Закончив исследовательскую работу, инженерам на ее основании требуется составить технический проектный план. Здесь создаются чертежи будущего тоннеля и его коммуникаций. Основные параметры проходки: длина, диаметр, метод возведения, условия безопасности и т.д. После этого нужно подготовить строительную площадку. В рамках этого монтируются временные конструкции, доставляется техника, строятся шахты, проходы и бункеры.
Этап проходки
Когда подготовка прошла успешно, начинают непосредственно прокладывать участок тоннеля. Это может быть открытый метод с траншеей и котлованом, или закрытый — путем тоннелепроходческого щита. Разница между ними, как правило, определяется глубиной заложения, а также ожидаемыми финансовыми затратами и временем. На данном этапе строители делают все действия, позволяющие отделить и удалить твердую породу.
Затем следует укрепление пролетов, ведь сама по себе горная порода очень нестабильна, способна обваливаться и давать трещины. Укрепляют проход в несколько стадий. Сначала первичной конструкцией по мере продвижения, которая потом будет удалена. После этого делают уже окончательную отделку железобетонными блоками вместе с изоляцией от грунтовых вод. Делается дренаж.
Отделка и коммуникации
После завершения основного этапа строительства, особенно если в тоннеле должна проходить дорога для автомобилей, следует облагораживание внутренней территории. Нужно проложить кабели для электрификации, создать по всей длине вентиляционные шахты, источники освещение, канализацию, системы снабжения водой и прочее. Особенно такое благоустройство требуется в тоннелях с большой длиной, где транспорт может проводить не одну минуту.
Также нужны противопожарные системы и другие, которые нужны для безопасной эксплуатации перегона. Дополнительно нужны различные датчики, чтобы мониторить состояние тоннеля: деформацию, вибрацию и т.д. Только после этого можно делать финальную облицовку, красить стены и вводить тоннель в работу.
Проблемы современного тоннелестроения
В процессе строительства тоннелей недопустимо совершать ошибки, которые могут привести к возникновению трещин, обсыпанию неустойчивой почвы, подтапливанию и обрушению несущих конструкций. Такие проблемы способны превратиться в настоящую катастрофу, если внутри находятся сотни и тысячи людей как, например, в метрополитене. Факторов риска может быть множество, особенно наличие водоемов поблизости, которые влияют на геологические свойства на километры вокруг. Ярчайший пример таких сложностей — московское метро, многие станции которого и перегоны между ними прокладывают рядом с одноименной рекой столицы, а также ее притоков.
С не меньшими проблемами сталкиваются и тоннели для авто. Как правило, этот тип подземных магистралей не опускается ниже уровня почвы, а проходит внутри гор и холмов. Здесь главным фактором риска выступает наличие над проходкой десятков метров горной породы. Некоторые ее виды не являются достаточно устойчивыми и склонны к осыпанию, оползням как, например, известняк. Это требует от инженеров и строителей целого комплекса защитных и укрепляющих мер, чтобы структура местности оставалась стабильной, а сам километровый тоннель не раздавило тяжестью земли.
Вот перечень основных проблем и вопросов, с которыми сталкиваются компании по прокладыванию тоннелей, а также варианты ответов на них и принимаемых мер:
- Цель сооружения. Есть много видов тоннелей по предназначению, и от конкретного типа будут зависеть все дальнейшие технические характеристики.
- Геологические и технические особенности. Сбор данных и анализ всего, что связано с подземной местностью и ее составом: выявить разломы, грунтовые воды, устойчивость и прочность породы и т.д.
- Выбор методов строительства. После исследований инженерам предстоит решить, какой способ выполнения проходки подойдет. В прокладывании тоннелей можно использовать не только классические тоннелепроходческие машины (ТПМ) и СЭМ, но также буровзрывной метод.
- Выравнивание тоннеля. Включает в себя комплекс мер по минимизации влияния подземного инженерного сооружения на другую надземную инфраструктуру и соседние коммуникации, а также защиту самого прохода от факторов окружения.
- Поперечное сечение. Этот параметр тоннеля нужно определить, прежде всего, исходя из назначения постройки. Если он является транспортным, то важно также учитывать ожидаемый трафик и другие нагрузки. В зависимости от условий и желания застройщика сечение тоннеля может быть круглым, эллиптическим, в форме подковы, прямоугольным.
- Обеспечение поддержки при строительстве. Чтобы во время проходки и других этапов строительства стабилизировать местность, требуется обделка системой поддержки.
- Циркуляция воздуха. Тоннель не сможет нормально функционировать без продуманной системы вентиляции. Это важно не только для людей внутри, но и для некоторых материалов. Вентиляция избавляется от углекислого газа и доставляет с поверхности свежий воздух, богатый кислородом.
- Решение проблемы грунтовых вод. Также потребуется система дренажа, иначе тоннель будет страдать от накапливания поземной жидкости. Обязательное мероприятие поблизости с озерами, реками и прудами.
Также нельзя забывать, что одно из основных мест тоннеля, проходящего через рельеф местности — вход. Ему следует уделять особое внимание, потому что в данном месте всегда есть риск обрушений и оползней, которые способны заблокировать выход для людей и машин. Чтобы избежать этого, в районе входов требуется обустройство укрепляющей конструкции, защитных козырьков и рам и т.д.
Напоследок проблема, которая главным образов волнует застройщика — определение стоимости проекта. Итогом проектирования тоннеля должна стать оценка затрат с учетом всех используемых материалов, ожидаемых сроков, количества задействованных людей, разнообразия строительной техники и многого другого.
Импортозамещение в строительстве тоннелей
В последнее время страна поставила ключевой задачей обретение как можно большей самостоятельности и независимости от иностранных поставщиков. Особенно это важно в сфере инженерного строительства. Вместе с тем поменялись тенденции импортозамещения. Раньше упор делался на создание отечественного высокотехнологического комплекса и IT-технологий. Теперь же возникла острая необходимость в качественных домашних материалах, технике и комплектующих к ней.
В этой сфере у нас до сих пор существует неравенство между разными сегментами. Если широко используемые материалы имеют большую долю именно среди российского производства, то более сложные и дорогие системы до сих пор закупаются у других стран, особенно в Европе. Дефицит отечественного производства наблюдается в устройствах:
- кондиционирования и вентиляции;
- пожарной безопасности;
- систем оповещения;
- средства автоматического управления;
- насосы и оборудование к ним.
Все эти устройства имеют непосредственное отношение к строительству тоннелей. Поэтому нужно развивать домашний рынок производства сложных инженерных систем.
Инновационные проекты
В рамках представления новых технологий и инноваций, а также для обмена опытом большой значимостью обладают международные выставки. В сфере тоннельной инженерии такое важное событие происходит осенью 2024 года в Берлине — InnoTrans 2024. Там свои революционные проекты представят около 30 технологических компаний из разных стран.
Одним из ключевых вопросов выставки является экологическая безопасность используемых материалов. Среди новинок можно заметить проект 55-километрового тоннеля между двумя горными регионами Австрии, современные системы кабельной прокладки, план строительства высокоскоростной подземной ж/д в Египте. А итальянская строительная фирма презентует новейшее оборудование для прокладки тоннелей, повышающее скорость проходок.
Гидроизоляция
При строительстве домов или помещений важно уделить внимание защите от влаги. Этот процесс называют гидроизоляцией. Строители рекомендуют изолировать от влаги все помещения, независимо от климата и особенностей рельефа.
Сегодня мы детально рассмотрим типы гидроизоляции и их особенности.
Гидроизоляция фундамента
Каждое помещение начинается с фундамента – правильно заложенный и обработанный гарантирует постройке долговечность. Разумно ли экономить на гидроизоляции фундамента? Очевидно, нет. При возникновении локальных повреждений и разрушений потребуются время и средства на их устранение.
Начиная этап гидроизоляции фундамента, рекомендуется учитывать следующие факторы:
- вид почвы;
- уровень грунтовых вод;
- климатические условия;
- вид фундамента.
Гидроизоляция не требуется в регионах с низкой влажностью, повышенными температурами и минимумом осадков. В иных случаях гидроизоляция необходима для всех конструкций фундаментов.
Гидроизоляция фундамента:
- укрепляет конструкцию и продлевает сроки эксплуатации постройки;
- препятствует перекосам стен;
- предотвращает появление трещин;
- защищает подвалы от воды и препятствует образованию плесени;
- создает защиту от внешних разрушителей.
Выделяют горизонтальную, вертикальную и гидроизоляцию с устройством отмостки. В случаях сильной уязвимости применяются все типы изоляции.
Горизонтальная гидроизоляция используется для предотвращения «кочевания» влаги с одного уровня на другой. Такой тип изоляции применим для ленточного, плитного фундаментов и отдельных опор.
Вертикальная гидроизоляция – это обработка стен готового фундамента. Такая изоляция направлена на защиту фундамента от воздействия поверхностных вод. Применима эта технология только для ленточных и столбчатых опор постройки.
Устройство отмостки представляет собой такой вид изоляции, при котором фундамент защищается от воздействия осадков и сходящего снега весной. Здесь внимание уделяется ширине конструкции. Если этот параметр будет недостаточным, влага «отойдет» на малое расстояние и достигнет фундамента. Для установки отмостки используют:
- бетон;
- тротуарную плитку;
- глину;
- асфальтобетон;
- гидрозащитные мембраны.
При выборе отмостки учитывают особенности архитектурных решений зданий и стоимость необходимых материалов.
Выгодным вариантом считается отмостка из бетона и асфальта. Такой вид гидроизоляции распространен при возведении жилых домов и построек коллективного назначения.
Требования к проведению гидроизоляции фундамента:
- предварительно учитывают высоту вод;
- учитывают назначение постройки;
- анализируют и прогнозируют природные явления (сильные осадки и паводки);
- учитывают особенности почвы и ее поведение под воздействием отрицательных температур.
Для защиты ленточного фундамента рекомендуется комбинировать вертикальную и горизонтальную гидроизоляцию.
По способу применения фундаментную гидроизоляцию подразделяют на следующие группы:
- оклеечную;
- окрасочную;
- штукатурную;
- монтируемую;
- инъекционную.
Оклеечная гидроизоляция представляет собой защиту от влаги с помощью рулонных средств и битумного вяжущего раствора.
Технология монтажа: на поверхность фундамента наносится нагретый раствор, на который приклеивается оклеечное средство. При желании вместо клея используют битумную мастику. В качестве оклеечных материалов выступают:
- рубероид – самый популярный и бюджетный "инструмент" гидроизоляции;
- толь - дешевый, но не рекомендованный для применения при защите главных построек;
- пергамин – пропитанный битумным раствором плотный картон;
- полимерные элементы с битумной пропиткой.
Окрасочная гидроизоляция предусматривает покрытие поверхности защитными средствами (толщина нанесения – 2-6 мм). Наиболее подходящие –горячие полимерно-битумные и холодные эпоксидно-каучуковые продукты. Такой вид гидроизоляции гарантирует защиту фундамента от капиллярной влаги.
Штукатурная гидроизоляция относится к виду обмазочной. Такую изоляцию выполняют растворами, в которые помимо цемента с песком или асфальта добавлены укрепляющие компоненты. Самые распространенные составы: алюминат натрия, жидкое стекло и церезит.
Для монтируемой гидроизоляции применяют стеклопластик, поливинилхлорид, сборные железобетонные конструкции. Главный недостаток – стоимость и трудоемкость монтажа. Такой тип применяется в случаях невозможности применения стандартной гидроизоляции.
В основу инъекционной гидроизоляции заложен механизм создания мембраны между грунтом и фундаментом. В конструкцию вводят гидрофобный гель, закрывающий поры при застывании. Так обеспечивается защита от проникновения влаги.
Гидроизоляция пола
Гидроизоляцию полов проводят на первых этапах строительства помещений. Черновой пол покрывают специальным слоем, который создает преграду для влаги. Таким образом, шансы воздействия воды на материал сводятся к нулю.
Полы гидроизолируют в следующих помещениях:
- ванных комнатах;
- кухнях;
- туалетах;
- подвальных помещениях;
- цокольных этажах.
В жилых комнатах полы не подвергаются сильному воздействию влаги. В тех комнатах, где расположены радиаторы и трубы, выполняют частичную гидроизоляцию в виде обработки швов, стыков и труб.
Выбирая гидроизоляционные средства и материалы, учитывают способы нанесения покрытий и уделяют внимание составам.
Факторы, которые также стоит учитывать при выборе гидроизоляции для пола:
- экологичность – рекомендуется использовать материалы, которые не содержат токсические вредные вещества;
- площадь поверхности;
- срок службы материалов – этот фактор зависит от условий эксплуатации (иногда средства непредсказуемо реагируют на перепады температур);
- эластичность – гибкий материал не деформируется и не теряет герметизирующих свойств.
Выделяют следующие категории гидроизоляционных средств:
- рулонные и пленочные;
- обмазочные;
- жидкие.
Наиболее популярные для применения в гидроизоляции среди пленочных и мембранных средств – рубероид и толь. В качестве вяжущих растворов выступают битум или битумно-полимерный раствор. В роли армирующих элементов – стеклохолст или картон.
Рулонные материалы монтируются внахлест (некоторые «модели» изготавливаются с клеящей полосой).
Технология монтажа: рулонный материал расправляется по поверхности пола. Строители применяют два способа нанесения: горячий и холодный. В первом случае используется специализированное оборудование в виде строительного фена или горелки. При холодной укладке рулонная гидроизоляция с самоклеящимся слоем наносится на предварительно огрунтованную битумным праймером поверхность. Для деревянных оснований настил делают без клеящих средств.
Рулонная гидроизоляция обладает рядом преимуществ:
- гарантирует быстрое закрытие площади пола;
- адаптирована к любым основаниям;
- эластична.
Важно учитывать и некоторые недостатки, которые оградят от ошибок во время укладки:
- при нестандартных формах пола приходится разрезать рулонный материал, что ведет к увеличению времени монтажа и строительных отходов;
- возникает неприятный запах при наплавлении;
- при неверном монтаже образовываются стыки, в которые попадает влага;
- при ненадлежащей подготовке рулонного материала (без расправления) возникают неровности и пузыри. В таком случае приходится надрезать материал и замазывать возникшие проблемные места мастикой для гидроизоляции.
К обмазочным составам относят мастики.
При выборе мастики не стоит пугаться ее яркого цвета – это делается для удобства монтажа, чтобы при нанесении состава контролировать степень покрытия и не оставлять участки без защиты.
Мастики бывают цементными, латексными и цементно-полимерными. Считаются долговечными (по сравнению с битумными).
Технология монтажа: мастика наносится шпателем, кистью или валиком. Жидкое состояние мастики гарантирует заполнение невидимых глазу трещин. Когда мастика застывает, образуется защитное покрытие. Стоит отметить, что битумную мастику предварительно нагревают. А цементно-полимерные и полимерные средства наносятся и в холодном состоянии. Обмазочная гидроизоляция имеет следующие преимущества:
- проста в нанесении – не требуются строительные навыки для равномерного покрытия;
- легко обрабатывает швы и стыки;
- подходит для локальной гидроизоляции;
- комбинируется с рулонной гидроизоляцией;
- создает бесшовное защитное покрытие;
- эластична.
К недостаткам такого типа гидроизоляции относят:
- низкую эластичность цементных растворов – не подходят для помещений, которые расположены в местах повышенной сейсмической активности;
- длительность «укладки».
Жидкие материалы изготавливаются путем смешивания битумной эмульсии и полимерных компонентов. Такая гидроизоляция наносится не только кистями, но и распыляющим оборудованием.
Технология монтажа: гидроизолирующие материалы представляют собой жидкую мастику или сухую смесь, которая перед нанесением разводится водой. Наносится этот состав кистями или распылителями.
Преимущества жидких гидроизолирующих средств:
- быстрое нанесение на поверхность пола;
- бесшовное покрытие;
- устойчивость к перепадам температур;
- пропитка основания (заполняются невидимые трещины).
Недостатки жидкой гидроизоляции:
- невозможность использования на покрытиях с сильными повреждениями;
- при деформации гидроизоляции реанимировать покрытие сложно.
Гидроизоляция стен
Гидроизоляция стен – еще один острый в строительстве вопрос. Нет сомнений, что гидроизоляции подлежат такие проблемные места, как:
- ванные комнаты;
- кухни;
- подвальные помещения;
- цокольные этажи.
Для гидроизоляции стен используют следующие материалы.
Битумная мастика наносится на стену кистью или валиком, создавая плотный защитный слой. Заполняет микротрещины на бетонных, кирпичных и блочных стенах. Важный нюанс –такая гидроизоляция используется только снаружи.
Полимерная мастика наносится как внутри, так и снаружи. Обладает теплоизоляционными «навыками». В качестве гидроизоляции стен характеризуется следующими преимуществами:
- легко и быстро наносится;
- оставляет плотное и ровное покрытие;
- огнебезопасна;
- экологична (применяется даже в ванных комнатах);
- быстро сохнет;
- широкий спектр расцветок (для решения дизайнерских задач);
- эластична.
Гидроизоляция глубокого проникновения гарантирует защиту стен на глубине до 1 м. Состав проникает в структуру стен и кристаллизуется внутри. Такую гидроизоляцию чаще используют для внутренних работ в квартирах.
Толь и рубероид применяются для наружных гидроизоляционных работ.
Пленочная и мембранная гидроизоляция – на стенах внутри и снаружи. Бюджетна и проста в применении. Главный недостаток – непрочна (грунт и вредители могут запросто повредить поверхность материалов).
Инъекционная гидроизоляция считается самым дорогим способом. Применяются эпоксидные растворы, акрилатные гели и полиуретановые средства. На поверхности стен на расстоянии не более 50 см делают отверстия, в которые под давлением вводятся защитные составы. Выполняется в тех случаях, когда иные способы гидроизоляции инициировать невозможно.
Для того, чтобы гидроизоляционные свойства дольше проявлялись, рекомендуется уделить особое внимание подготовительным процедурам:
- со стен удаляют отделку (если есть);
- ликвидируют дефекты (шлифуют или замазывают крупные щели, а также удаляют инородные элементы, например, гвозди);
- с поверхности стен удаляют грязь, пыль и жирные пятна;
- стены грунтуют двойным слоем с перерывами на высыхание.
Если гидроизоляция проводится для деревянных стен, рекомендуется обработать их поверхности антисептическими средствами, которые предотвратят гниение.
Гидроизоляция кровли
Каким бы надежным ни было кровельное покрытие, полной защиты от влаги добиться не удастся. Места, в которых часто возникают протечки: стыки, дымоходы, примыкания к стенам и вентиляция. На этапе строительства и монтажа важно предусмотреть все нюансы и произвести гидроизоляцию кровли.
Стоит помнить, что источник влаги лежит не только снаружи, но и изнутри. Защитить кровлю от снега и дождей недостаточно, важно позаботиться и о ликвидации внутренней угрозы – конденсата. В жилых домах во время бытовых манипуляций образуются водяные пары, кроме того, конденсат возникает и при разнице уличной и домашней температур. Так влага оседает на кровельном покрытии.
Ассортимент гидроизоляционных материалов для крыш велик.
Гидроизоляционный материал для кровли выбирают, учитывая следующие факторы:
- азновидность крыши;
- практичность;
- экологичность;
- безопасность;
- ремонтопригодность;
- стоимость;
- особенности монтажа.
Для плоских крыш строители используют рулонные или обмазочные гидроизоляционные средства, для скатных – мембранные.
Рулонная гидроизоляция универсальна в использовании и применяется для герметизации разных кровельных систем. Рулонные материалы характеризуются:
- достаточной толщиной;
- прочностью;
- устойчивостью к механическим воздействиям;
- применимы в разных климатических условиях.
Выделяют некоторые виды рулонной гидроизоляции. Наплавляемая изоляция представляет собой материал, который монтируется на поверхность с помощью горелки. Рулон размещают на покрытии, подогревая нижнюю сторону, и раскатывают.
Рулонная изоляция изготавливается и с клейкой основой. При укладке защитный слой удаляется и рулон раскатывается по поверхности крыши.
Монтируемая на битумную мастику гидроизоляция представляет собой жидкую субстанцию.
Кровельная мастика подходит для гидроизоляции металлических и бетонных крыш. Представляет собой эластичный вязкий материал, который при нанесении образует слой, защищающий поверхность от влаги.
В строительстве применима и жидкая гидроизоляция, которая может быть:
- битумно-полимерной (латексной) – безопасна и экологична, характеризуется повышенной степенью прочности сцепления с поверхностями;
- резино-битумной – эластична и устойчива к механическому воздействию (за счет наличия в составе резиновой крошки);
- с каучуковым наполнителем – считается самой надежной мастикой для гидроизоляции кровельных систем. Способна растягиваться на 20%, за счет чего степень стойкости к перепадам температур увеличивается.
Пленочная гидроизоляция – простой и практичный материал, который монтируется только на скатную кровлю. В строительстве применяют полиэтиленовую и полипропиленовую пленку. Полипропилен не считается эластичным, но характеризуется прочностью и устойчивостью к повышенным температурам. Полиэтилен, наоборот, эластичен и устойчив к отрицательным температурам.
Особый вид гидроизоляции для кровли – диффузионные мембраны. Такой материал производится из нетканых синтетических волокон. Эти средства характеризуются паропроницаемостью (выпускают внутренние водяные пары) и гарантируют надежную защиту от внешней влаги (атмосферных осадков).
При гидроизоляции монтируют и пароизоляционную пленку. Такой материал применяют на скатных крышах и укладывают изнутри перед слоем утеплителя. Эта пленка защищает теплоизоляцию от содержащейся в атмосфере влаги.
При выборе гидроизоляционного материала учитывают особенности крыши. У плоских крыш углы наклона не превышают 3-5°. Поэтому рекомендуется следовать следующему правилу: чаще используется наплавляемая гидроизоляция – рубероид и пергамин. Для долговременной эксплуатации «укладывают» битуминозную и полимерную рулонную гидроизоляцию.
Стоит отметить популярность напыляемых средств. Преимущество таких материалов – в создании цельного защитного слоя без стыков. Наиболее популярны:
- битумная резина;
- гидрофобизаторы.
Обмазочные гидроизоляционные материалы также эффективны для предотвращения проблем с излишней влагой. Такие средства создают цельный защитный слой, но наносятся вручную шпателями, валиками и специальными щетками-кистями. По способу нанесения делятся на горячие (предварительно нагреваются до 160-180 °C) и холодные.
Приклеиваемые:
- материалы с клейкой основой;
- монтируемые на битумную мастику.
Просты в укладке и пользуются большим спросом среди строителей.
Технология монтажа гидроизоляции для кровли:
- предварительно подготавливают основание;
- поверхность шлифуют, делают гладкой, без неровностей и крупных дефектов;
- рекомендуется избавиться от застойных зон. Если этого избежать нельзя, уменьшают их количество. В таких местах скапливается влага, образовываются лужи, собирается пыль и появляется плесень и грибки.
Важная деталь – борт в переходных местах (с горизонтальной на вертикальную плоскость). Такой элемент рекомендуется делать по следующим параметрам: высота 100 × ширина 100 мм, угол 45°.
Соблюдение такого правила гарантирует укладку без складок и воздушных пузырей.
Монтаж гидроизоляции выполняют в сухую погоду. Предварительно проверяется влажность перекрытий (этот параметр не должен превышать 4 %).
После этих манипуляций грунтуют основание. Для этого используют битумный праймер. После застывания средства приступают к укладке гидроизоляционного материала в соответствии с инструкцией и технологией монтажа.
Нужна ли гидроизоляция?
Почему строители и владельцы помещений заботятся о герметизации? Прежде всего гидроизоляция гарантирует защиту от воды, конденсата и пара. Стоит помнить, что влага оказывает разрушительное влияние:
- приводит к гниению деревянных перекрытий и настилов;
- преждевременно разрушает бетонные конструкции;
- ускоряет порчу покрытий размножающимся грибком.
Если не предусмотреть эти нюансы и не позаботиться о будущем помещения на этапе стройки, придется чаще делать косметический и капитальный ремонт. Образующийся грибок и плесень на поверхностях дома или иного помещения оказывает негативное влияние на здоровье человека и ведет к возникновению серьезных болезней (аллергии, астме и дерматиту).
Гидроизоляция призвана выполнять следующие функции:
- защищать перекрытия от воды, которая попадает с верхнего этажа или от соседей;
- защищать бетонную стяжку и напольное покрытие от влажности, попадающей снизу;
- «смягчать» последствия затоплений.
В многоэтажных домах владельцы квартир уделяют внимание герметизации туалетов, ванных комнат и кухонь. Гидроизоляцию «укладывают» на стены, пол и потолок. Изоляция также обязательна в местах, где расположены водопроводные и канализационные узлы. Конечно, такие элементы не видимы глазу, но именно они считаются наиболее неблагоприятными: конденсат или протечка в местах стыков могут навредить соседям снизу (на потолках и стенах проступают желтые пятна или отходят обои).
Стоит учесть факт, что в квартире, расположенной на первом этаже, рекомендуется герметизировать каждую комнату. Обустраивая лоджию или балкон, используют гидроизоляционные средства по всей площади.
Гидроизоляция частных домов требует большего внимания. На этапе строительства важно учесть нюансы и непредвиденные обстоятельства. В первую очередь здание защищают от земляной сырости и грунтовых вод. Не стоит забывать, что в холодный период бетонная стяжка подвержена промерзанию. При расширении замерзшей воды пористый бетон становится проводником влаги. В итоге страдает теплоизоляция, происходит гниение деревянных перекрытий и настила.
Таким образом, хозяева квартир и домов должны позаботиться о «здоровье» помещения. Важно довериться профессионалам, которые расскажут, какой тип гидроизоляции будет самым надежным, какие материалы для этого выбрать, и окажут непосредственную помощь в монтаже гидроизоляционных средств. Своевременность профилактических действий хозяев и строителей гарантирует дому долговременную эксплуатацию без форс-мажорных обстоятельств.
Надежность и долговечность . Особенности мембранной кровли
Многие традиционные кровельные гидроизоляционные материалы не могут похвастаться длительным сроком эксплуатации. В частности, классический рубероид с картонной основой из-за негативных факторов внешней среды может прийти в негодность уже через пять лет после начала службы. В настоящее время производители гидроизоляционных рулонных материалов наладили выпуск более технологичных продуктов, в том числе полимерных кровельных мембран.
Выделяют три вида мембранных покрытий. Самыми распространенными и востребованными на рынке считаются ПВХ-мембраны. Они производятся из поливинилхлорида. В статье пойдет речь преимущественно об изделиях из ПВХ. Также производители выпускают ТПО-мембраны, на основе термопластичных олефинов, и ЭПДМ-мембраны из этиленпропилендиенмономера (искусственный каучук).
Широкий спектр преимуществ
Полимерные мембраны обладают широким спектром преимуществ, отмечает операционный директор направления «Полимерные мембраны и PIR» компании ТЕХНОНИКОЛЬ Евгений Спиряков. Во-первых, это высокая пожаробезопасность. ПВХ-мембраны относятся к самозатухающим материалам. Большинство кровельных систем с полимерными мембранами имеют группу пожарной опасности КП0, что позволяет их применять на кровлях с любой площадью. Во-вторых, монтировать полимерные мембраны можно круглый год - при температурах от -25°С до +55°С. Благодаря применению пластификаторов новейшего поколения данный материал сохраняет свою гибкость до -40°С (ГОСТ EN 495), а наличие термостабилизаторов делает возможность эксплуатации полимерных мембран при температуре от -65°С до +70°С. Мембраны можно монтировать на кровле любой формы. Широкая цветовая палитра позволяет идеально подобрать материал под дизайн здания и вписать в окружающий ландшафт.
«Самые качественные полимерные мембраны сейчас производятся по экструзионной технологии, что позволяет добиться высокой гомогенности состава, отсутствия пустот в толще и прекрасных физико-технических характеристик материала»,- подчеркнул Евгений Спиряков.
Менеджер по развитию направления «Плоские кровли» ROCKWOOL Russia Григорий Громаков выделяет такое преимущество мембран на основе ПВХ как более высокий срок службы (по некоторым данным - до 25 лет) по сравнению с традиционными битумно-полимерными материалами, которые до сих остаются относительно популярными у потребителей. «Кроме того, ПВХ-мембрана легко ремонтируется даже на локальном участке в случае механического повреждения на протяжении всего срока службы. Высокая скорость производства работ при использовании ПВХ-мембран, например ROCKmembrane, и теплоизоляции кровли плитами из каменной ваты также даёт большие преимущества. В частности, рабочая бригада в среднем может монтировать 600 м2 кровли в рабочую смену. В совокупности эти преимущества делают кровли с ПВХ-мембранами и каменной ватой отличным выбором для всех типов зданий»,- уверен эксперт.
Официальный представитель компании BIGTOP Вадим Мартынов обращает внимание, что долговечность, скорость выполнения работ и другие факторы делают использование ПВХ-мембран экономически выгодным и целесообразным. Сегодня производители предлагают решения для совершенно разных заказчиков. В частности BIGTOP сосредоточен на небольших объектах (от 50 до 5000 м2) и предлагает партнерам особые условия сотрудничества.
По словам представителя рынка, в настоящее время большие кровли торговых центров и промышленных зданий укрываются ПВХ-мембранами почти безальтернативно. «Кроме того, сейчас появилась мода на применение мембран на приватных формах – в том числе в частном домостроении. Поэтому хорошим спросом у нас пользуется не только сама мембрана, но и фасонные элементы из гомогенки и ПВХ жести. Эстетика в этом вопросе играет не меньшую роль, чем надежность»,- добавил Вадим Мартынов.
Тренд на увеличение
Эксперты отмечают, что монтаж ПВХ-мембран – обширная тема для обсуждения, которая включает в себя множество нюансов. В частности, рассказывает Григорий Громаков, важно в данных работах привлекать компании, которые прошли обучение у ведущих производителей и поставщиков такого материала, так как отсутствие опыта монтажа ПВХ-мембран может привести к печальным последствиям. В целом, добавляет он, правильно спроектированная и смонтированная кровля не требует ежедневного удаления снега. Но в случае потребности ежедневно обслуживать оборудование, расположенное на кровле, необходимо применять специальные дорожки, защищающее поверхность крыши от механического воздействия.
Как таковых, отмечает Евгений Спиряков, ограничений в использовании полимерных мембран нет. Материал можно применять и эксплуатировать во всех климатических зонах, как в условиях Крайнего Севера, так и тропических регионах с высокой температурой окружающей среды. «Есть полимерные мембраны для отдельных условий монтажа и эксплуатации. Например, специальные марки ECOPLAST V-RP Siberia, LOGICROOF V-RP Arctic, обладают улучшенной гибкостью при отрицательных температурах. А белые мембраны, напротив, предназначены для южных регионов – они прекрасно отражают солнечный свет, что позволяет сократить затраты на кондиционирование»,- сообщил он.
Безусловно, резюмирует Вадим Мартынов, сейчас идет тренд на увеличение долговечности готовой кровли. Во многом это зависит от толщины мембраны. «Если раньше мы выпускали BIGTOP только в толщине 1,2 мм, то теперь все чаще применяем уже 1,5 мм. Но меняется не только мембрана, а кровельные системы целиком. С появлением на российском рынке PIR плиты – жесткого негорючего кровельного утеплителя, ПВХ-мембраны получили возможность продемонстрировать свои реальные возможности в периоде эксплуатации свыше 15 лет»,- подчеркнул представитель BIGTOP.