§ 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).

Гидроизоляция подземной части камеры сухого дока с присыпкой намывной песчаной пригрузкой
Рис. 4.9. Гидроизоляция подземной части камеры сухого дока с присыпкой намывной песчаной пригрузкой (Союзпроект-верфь — 1974 г.)
1 — холодная асфальтовая гидроизоляция толщиной 15 мм; 2 — антиадгезионная прокладка пергамином; 3 — подготовка или стяжка из цементного раствора; 4 — присыпка песком; 5 — скальное основание камеры дока; 6 — железобетонная массивная конструкция; 7 — железобетонные сваи-стойки

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.