§ 4.2. Гидроизоляция подземных промышленных сооружений (ч. 3)
Холодная асфальтовая гидроизоляция. Она является наиболее технико-экономически эффективным видом гидроизоляции для защиты подземных сооружений. Она успешно служит на ряде тепловых и атомных электростанций (табл. 4.4), обеспечивая высокий экономический эффект; например, на строительстве Белоярской АЭС вначале применялась асфальтовая литая гидроизоляция стоимостью 7—9 руб/м2, которая в 1960 г. была заменена холодной асфальтовой гидроизоляцией стоимостью 1 руб/м2.
Таблица 4.4
Составы (% массы) холодных асфальтовых мастик на ТЭС и АЭС
Материал | Электростанции | ||||
Старобе- шевская ГРЭС (1958 г.) |
Яйвийская ГРЭС (1959 г.) |
Бело- ярская АЭС (1960 г.) |
Караган- динская ГРЭС (1961 г.) |
Курская АЭС (1972 г.) |
|
Битумная паста В том числе: битум БНД 40/60 вода эмульгатор |
И-I 50 38 12 |
С-1 46,7 33,7 19,6 |
И-I 56,3 30 7 13,0 |
Г-1 50 38 12 |
И-II 52 34 14 |
Вид эмульгатора | Известь I с. | Суглинок | Известь I с. | Бентонит | Известь II с. |
Мастика хамаст В том числе: битумная паста наполнитель |
ИД-15 85 15 |
ИЦЗ-13 87 13 |
ИАЦ-15 85 15 |
ИЦ-10 90 10 |
ИАЦ-15 85 15 |
Вид наполнителя | Доломит |
Цемент + зола ТЭС |
Цемент + асбест 7 с. |
Цемент |
Цемент + асбест 7 с. |
Наиболее широко холодная асфальтовая гидроизоляция использована на стройках Главленинградстроя, Главзапстроя и Главкиевстроя. Она успешно применена для защиты следующих сооружений:
- а) сильно заглубленных эксплуатируемых помещений — например, в здании киноконцертного зала «Октябрьский» (максимальное заглубление 11 м) в Ленинграде, в Памятном зале Монумента героическим защитникам Ленинграда (12 м);
- б) канализационных и водопроводных насосных станций, а также различных подземных каналов и коллекторов, в том числе Южной канализационной насосной станции в Ленинграде (заглубление 23 м), береговой насосной станции Нововоронежской АЭС (22 м), Дарницкого канализационного коллектора протяженностью 1400 м, Воронежского канализационного коллектора длиной 3600 м и др.;
- в) вагоноопрокидывателей, топливных транспортных галерей и других сильно заглубленных производственных помещений с максимальным заглублением до 40 м, а также сухих доков (например, завода «Океан» в Николаеве, с переменным напором морской агрессивной воды до 25 м);
- г) для внутренней гидроизоляции, работающей на отрыв, ряда подземных галерей и тоннелей метрополитена (табл. 4.5) при отрывающем напоре до 20 м, а также карусельного стана завода «Красный выборжец» (Ленинград) при отрывающем напоре до 12 м, вагоноопрокидывателя Змиевской ГРЭС при отрывающем напоре до 14 м и других ответственных сооружений.
Таблица 4.5
Результаты испытаний холодной асфальтовой гидроизоляции, работающей при отрывающем напоре (опыты Р.К. Ткемаладзе)
Объект |
Год строи- тельства |
Напор | Адгезия, МПа |
Срок испытания, годы |
|
в начале | в конце | ||||
Подземная лаборатория Института физики Земли |
1963 | 15 | 0,25 | 0,45 | 7 |
Кварельское винохранилище | 1966 | 12 | 0,28 | 0,52 | 5 |
Подземная Ткибульская ГЭС | 1969 | 18 | 0,26 | 0,43 | 2 |
Станция «Марджанишвили» Тбилисского метрополитена |
1966 | 15 | 0,25 | 0,47 | 5 |
Винохранилище Грузинского сельскохозяйственного института |
1964 | 8 | 0,26 | 0,44 | 7 |
Весьма интересен опыт устройства гидроизоляции одной из подземных галерей на заводе «Океан». Она прокладывалась на намывном грунте, прикрывающем основное сооружение сухого дока, который опирался на скальный массив; поэтому галерея была оперта на сваи стойки и через них — на то же скальное основание, что предотвратило неравномерные осадки дока и галереи. Но неизбежные осадки намывного грунта привели к необходимости отделения бетонной подготовки от гидроизоляционного покрытия во избежание его повреждения при опускании подготовки (рис. 4.9).
В табл. 4.6 даны сравнительные технико-экономические характеристики гидроизоляционных покрытий для подземных сооружений, рассчитанных на напор более 10 м, т.е. усиленных. Сравнение было произведено для следующих покрытий:
- а) окрасочной гидроизоляции из горячей резинобитумной мастики БРМ-75 толщиной 3—4 мм, с защитой цементно-латексной накрывкой (10 мм);
- б) окраски эпоксидно-каменноугольной эмалью толщиной 2—2,5 мм при соотношении эпоксидной и каменноугольной смол 1:1;
- в) цементной штукатурной гидроизоляции из КПЦР толщиной 10 мм, с добавкой до 5 % латекса МХ-30, без защитного ограждения;
- г) горячей асфальтовой штукатурки из асфальтовой мастики АМ-37, наносимой асфальтометом ВНИИГ-5, общей толщиной 15 мм;
- д) холодной асфальтовой гидроизоляции из эмульсионной мастики БАЭМ-40Ц толщиной 15 мм, прикрываемой на горизонтальной поверхности стяжкой из цементного раствора толщиной 25 мм, а на вертикальной поверхности — без какого-либо защитного ограждения;
- е) оклеечной гидроизоляции из трех слоев стеклорубероида, с защитой кирпичной стенкой в полкирпича и наклейкой на горячей БРМ.
Таблица 4.6
Технико-экономические характеристики гидроизоляции для подземных сооружений при напорах более 10 м
Характеристики | Окрасочная | Штукатурная | Оклеечная из стеклорубероида | |||
горячая из БРМ | эпоксидно-каменноугольная | цементная из КПЦР | горячая асфальтовая АМ-37 | холодная асфальтовая БАЭМ-40Ц | ||
Стоимость покрытия, руб./м2 + армирование в один слой + защитное ограждение |
0,88 1,28 2,08 |
4,12 5,40 Нет |
1,79 Нет — |
2,22 2,48 Нет |
0,82 1,42 1,74 |
3,52 4,51 7,10 |
Трудозатраты, чел.-ч/м2 | 0,26 | 0,21 | 0,18 | 0,67 | 0,21 | 0,95 |
Расход материалов, кг/м2 | 32,0 | 2,8 | 20,0 | 26,0 | 36,0 | 60,0 |
В том числе привозных | 17,0 | 2,8 | 8,0 | 8,0 | 13,0 | 41,0 |
Возможность нанесения на влажную поверхность | Нельзя | Нельзя | Можно | Нельзя | Можно | Нельзя |
Температура выполнения, ° С | 120 | 20 | 20 | 170 | 20 | 120 |
Минимальная температура, ° С | +5 | +10 | +5 | +5 | +5;–10 | –5 |
Особые меры охраны труда | Горячий процесс | Вредность | Нет | Горячий процесс | Нет | Горячий процесс |
Особые меры пожарной охраны | Огонь | Растворители | Нет | Огонь | Нет | Огневые форсунки |
Трещиноустойчивость — допустимое раскрытие трещин, мм | 0,5 | 1,0 | 0,1 | 0,5 | 0,5 | 2,0 |
Максимальный напор воды, м: на прижим отрыв |
20 0 |
80 20 |
100 20 |
40 0 |
40 20 |
30 0 |
Теплоустойчивость, ° С | 60 | 160 | 100 | 60 | 100 | 40 |
Динамическая прочность, МН·м/м3 | 18 | 25 | 20 | 15 | 12 | 20 |
Агрессивность воды-среды: солевая, сульфатная общекислотная нефтехимическая |
+ + + – |
+ + + + + + |
+ – – – + – |
+ + + – – |
++ + – – |
++ + – – |
Сдвигающие нагрузки | Нельзя | Можно | Можно | Нельзя | Можно | Нельзя |
Допустимое давление, МПа | 0,2 | 10 | 10 | 0,5—1 | 1—2 | 0,5 |
Электросопротивление — минимальное УОЭС, Ом·см | 1014 | 1017 | 102 | 1012 | 104 | 1014 |
Примечание. ++ весьма надежна; – нестойка; + требуется особый состав. |
Сравнение выполнено исходя из наибольшей стоимости гидроизоляции: например, для сплошного армирования, устройства защитного ограждения, которое для холодной асфальтовой гидроизоляции даже на горизонтальных поверхностях необязательно, но при тяжелых армокаркасах основной железобетонной конструкции все же делается, и т.п.
Как видим, наиболее экономичны покрытия из эмульсионных и резинобитумных мастик, а также из КПЦР. Холодная асфальтовая гидроизоляция рассмотрена выше, а опыт использования горячей окраски и штукатурки из КЛЦР будет освещен более подробно ниже.