Подготовка поверхностей фундамента конструкций к выполнению работ по нанесению защитных и гидроизоляционных покрытий при строительстве и ремонте

Очистка и подготовка поверхности перед нанесением защитных и гидроизоляционных покрытий является чрезвычайно сложной, трудоемкой и дорогой технологической операцией. Наиболее часто выполняется подготовка бетонных, железобетонных, металлических и реже кирпичных поверхностей. При ремонте сооружений перед нанесением покрытий очистка их должна выполняться практически всегда. Иногда требуется подготовка поверхностей из натурального камня, чаще всего известняка и песчаника.

Состояние поверхности бетона, которым он должен обладать перед ремонтом или нанесением защитных и гидроизоляционных покрытий, не менее важно, чем состояние фундамента под зданием. Бетон должен иметь соответственную влажность, прочность на сжатие, растяжение, изгиб, сдвиг, быть ровным, без выступов и впадин, однородным, без трещин, раковин, инородных включений, не должен иметь на своей поверхности грязи, пыли, плесени, масел.

Если эти требования не будут выполнены или выполняются не в полной мере, то добиться необходимого качества работ невозможно.

В каждом конкретном случае подготовка поверхности имеет индивидуальный характер, но общие принципы, как правило, сохраняются. Обычно в рекомендациях по нанесению и укладке различных материалов фирмы-производители требуют, чтобы поверхность бетона была чистой, без структурных повреждений, сухой или влажной, в зависимости от того, какой тип материала применяется. Однако эти требования к подготовке поверхности субстрата могут изменяться в зависимости от особенностей наносимого покрытия. По своим функциональным особенностям покрытия конструкций можно разделить на защитные, гидроизоляционные, влаго-изоляционные, декоративные.

Требования, которые предъявляются к состоянию поверхности перед нанесением ремонтных материалов, также в значительной степени определяются типом этих материалов, их индивидуальными особенностями и характеристиками.

Ремонтные составы всегда выполняют основную функцию - восстановление эксплуатационных качеств конструкций. Они обеспечивают подготовку поверхности конструкций для нанесения покрытий. Наиболее сложной является подготовка поверхности бетона перед нанесением защитных и гидроизоляционных покрытий при устройстве гидроизоляционных мембран. Контроль качества бетона перед нанесением на него материалов необходим.

Правила по защите, гидроизоляции и ремонту железобетона предусматривают следующие основные требования к структуре и качеству бетонных поверхностей при выполнении ремонта и нанесении покрытий:

• удаление рыхлых и легко отслаивающихся слоев;
• отсутствие трещин, проходящих параллельно поверхности, или раковин;
• удаление всех посторонних материалов, которые могут снижать адгезию;
• удаление загрязненных хлоридами слоев бетона вплоть до арматуры или до той глубины, где содержание хлоридов допустимо;
• прочность бетонной поверхности на отрыв (Бонд-тест) должна быть не менее 1,5 Н/мм²;

Влажность бетона при нанесении органических ремонтных составов и покрытий не должна превышать 5%. Недопустима миграция паров влаги во время укладки органических материалов. Простейший тест на влагу предусматривает укладку на подготовленную поверхность бетона листа полиэтилена (1x1м). Если под ним за время от 4 часов до суток не появится конденсат, то нанесение органических "недышащих" покрытий и ремонтных составов возможно.

При нанесении минеральных составов поверхность бетона должна быть влажной, но не мокрой. Наличие свободной воды определяется разными простыми способами. Можно определить наличие воды, приложив ладонь к бетонной поверхности, если на ней не остается капель, то поверхность находится в удовлетворительном состоянии. Другим способом является прижатие к поверхности листка промокательной бумаги. Активное впитывание влаги показывает наличие в бетоне лишней воды.

Определение количества влаги в бетоне является важным при использовании органических материалов и осуществляется с помощью различных типов влагомеров или отбором проб бетона и их высушиванием по стандартным методикам. Следует определять не только поверхностную, но и глубинную влажность.

Необходимо учитывать, что содержание влаги в бетоне зависит от температуры и влажности воздуха.

Контроль температуры производится с целью соблюдения рекомендуемых производителями материалов, режимов укладки. Производитель приводит температуру применения материалов, руководствуясь собственной экономической безопасностью. Обычно эта температура 20°C. Для минеральных покрытий минимально допустимая температура обычно составляет +5°C. Однако, используя эти материалы при температуре более 0°C, удается получить высокое качество работ, если контролируется режим твердения материалов и они не замерзают. Во время работы при низких температурах от 0°C до +5°C увеличивается вероятность образования конденсата на поверхности покрытия, что может приводить к усадке и потере качества.

Щелочность бетона (рН) в зоне арматурного каркаса не должна быть менее 9. Обычно для покрытий щелочность бетона не является определяющим фактором. Материал покрытий не должен вступать в реакцию с щелочью в бетоне. При нанесении покрытий на железобетон возможно изменение условий эксплуатации, например повышение влажности конструкций. Это в свою очередь может способствовать коррозии арматуры в бетоне и разрушению его и покрытия.

Прочность поверхности определяет необходимость выполнения и объемы очистки поверхности субстрата (чаще всего бетона) от хрупких и низкопрочных слоев. Для минеральных покрытий минимальная прочность подготовленного бетона на отрыв составляет 1,5 Н/мм², а для органических - 2 Н/мм². Особенно следует контролировать и учитывать прочность поверхности при ремонте потолочных поверхностей.

Прочность под поверхностным слоем указывает на способность бетона сопротивляться напряжениям, быть стойким к трещинообразованию и деформациям, которые могут возникнуть в бетоне при укладке на него материалов. Многие ремонтные и гидроизоляционные материалы вызывают на контакте с бетоном напряжения от усадки до 1 Н/мм² и при его недостаточной прочности могут привести к когезионному отделению в контактной зоне. Обычно прочность под поверхностным слоем контролируется на глубину до 6 мм.

Наличие на поверхности бетона цементного молока определяется простым способом. Если поверхность бетона поскрести лезвием ножа или бритвы и при этом образуется пыль, то такую поверхность необходимо очищать. Наличие цементного молока может снизить адгезию покрытия с бетоном и часто делает неэффективным нанесение на него гидроизоляционных или защитных материалов.

Однородность поверхности определяет как объем подготовительных работ, так и выбор ремонтного, защитного или гидроизоляционного материала. При использовании большинства материалов, кроме декоративных, ярко выраженные неровности на поверхности с размерами более 3 мм должны быть сглажены ремонтными и выравнивающими растворами или удалены.

Наиболее опасными для безрулонных и рулонных органических покрытий являются ребристые выступы бетона (гребешки), которые получаются при наличии некачественной опалубки. Кроме того, выбор материалов и стоимость работ зависят от количества и формы сопряжений, конфигурации конструкций, наличия закладных, труб, кабельных вводов.

Зашита от воздействия нагрузок . При производстве гидроизоляционных и ремонтных работ в условиях воздействия статических и динамических нагрузок конструкции должны быть максимально разгружены. При производстве ремонтных работ на локальных участках (раковины, сколы, отколы размером менее 0,10 м²) и невозможности снятия статических и динамических нагрузок допускается применение быстросхватывающихся ремонтных составов. Твердение состава должно происходить под физическим воздействием с помощью прижатия к его поверхности опалубки, полутерка, мастерка. Защитные и гидроизоляционные покрытия по бетону в случае воздействия на него динамических нагрузок должны быть эластичными.

Контроль наличия в бетоне активных химических и биологических веществ является обязательным для выбора всех типов покрытий и ремонтных составов . Бетон может быть загрязнен хлоридами, сульфатами, нитратами, углеводородами и другими продуктами. Действие этих веществ должно быть сведено к минимуму. По возможности их удаляют отдельно либо вместе с засоленным бетоном или, если возможно, применяют специальные материалы или вещества, которые обеспечивают устойчивость покрытий к ним. На его поверхности могут находиться различные виды грибков. Все биологически активные вещества должны быть удалены, а поверхность дважды с интервалом в две недели обработана специальным препаратом.

Очистка поверхности бетона перед нанесением покрытий может производиться следующими методами:

• Механическая обработка металлическими щеткам и, фрезами, алмазными чашками, шлифовальными кругами, бучардами, отбойными молотками, игольчатыми молотками.
• Пескоструйная (сухая и мокрая) обработка поверхности бетона . Данный вид подготовки поверхности наиболее экономичен и находит широкое применение при поверхностной обработке как простых по конфигурации, так и сложных поверхностей.
• Дробеструйная обработка поверхности. Для проведения дробеструйных операций используют металлические частицы, которые различают по фракциям – восемь, десять и пятнадцать миллиметров. Лопасти приспособления колесного типа разгоняют разнофракционную дробь до предельной скорости – сто метров в секунду. После чего абразивные частицы с силой ударяют по поверхности. Результатом воздействия с большим ускорением дробинок с изделия удаляется лишнее покрытие, глубина которого устанавливается в зависимости от скоростного интервала движения дробеструйного оборудования.
• Обработка поверхностей водой под давлением . При выполнении ремонтных и гидроизоляционных работ с использованием минеральных покрытий широко используется очистка бетона водой под давлением. Установки такого типа можно использовать для очистки поверхности от грязи, удаления покрытий, краски и поверхностного слоя бетона, удаления разрушенного бетона, разрушения тяжелого бетона в глубину до нескольких сантиметров, резки тяжелого бетона.

Обработка бетона водой под давлением необходима при удалении ржавчины с арматурных стержней в результате воздействия хлоридов. Эта технология подготовки поверхности:

- обеспечивает высокую производительность работ;

- предупреждает повреждение и ослабление крепления закладных в бетоне;

- не приводит к образованию пыли;

- не создает ударных и вибрационных нагрузок; в отличие от очистки бетона отбойными молотками не формирует микротрещиноватой структуры по периферии обрабатываемого участка; это дает возможность применять ее при очистке конструкций с предварительно-напряженной арматурой;

- имеет широкую область применения;

- дает возможность применения различных инструментов очистки;

- производит избирательное удаление бетона;

- обеспечивает однородность и высокое качество очистки и получение требуемой прочности поверхности бетона на растяжение (более 1,5 Н/мм²).