§ 4.2. Гидроизоляция подземных промышленных сооружений (ч. 6)
Особые случаи гидроизоляции. Гидроизоляция нефтехранилищ также относится к сложным типам гидроизоляции, так как от нее требуется нефтенепроницаемость и нефтестойкость покрытий, высокая теплостойкость (мазут подогревают до 90° С), а иногда и высокая трещиноустойчивость. Различные асфальтовые и полимербитумные покрытия в данном случае непригодны из-за их недостаточной нефтестойкости; в связи с этим, как правило, применяют цементный торкрет, а в последние годы — стеклоцементную гидроизоляцию [22] и покрытия из КЦР [27], отличающиеся повышенной надежностью.
Однако цементная штукатурная гидроизоляция нетрещиноустойчива — при образовании трещин шире 0,1 мм она расстраивается; поэтому для хранения нефтепродуктов используют металлические резервуары или сложные сооружения из предварительно-напряженного железобетона, что приводит к удорожанию конструкций и перерасходу металла.
Весьма перспективна эпоксидная окрасочная гидроизоляция, эффективность которой доказана на строительстве четырех мазутохранилищ Архангельской ТЭЦ емкостью до 10 000 т каждое. Эти крупные резервуары размером 42×42×6 м возводились на заторфованных грунтах; слой торфа толщиной 3—3,5 м был удален и заменен регулированной песчаной подушкой (рис. 4.11, а), на которой располагалось днище из монолитного железобетона, а стены, колонны и перекрытие резервуара были выполнены из сборных элементов. Несмотря на особые меры по омоноличиванию сборных элементов стен с сопряжением арматуры стыком Передерия и заполнением высокопрочным безусадочным бетоном (рис. 4.11, в), при первых гидравлических испытаниях были обнаружены недопустимые утечки.

В 1969 г. вся внутренняя поверхность первого резервуара была оштукатурена цементным раствором с уплотняющими добавками и окрашена жидким стеклом, однако уже в 1970 г. гидравлические испытания вновь дали неудовлетворительные результаты. Тщательные исследования показали, что в швах образовались трещины 0,3—0,4 мм из-за неравномерных осадок резервуара на 80—150 мм вследствие заторфованности песчаной намывной подушки и наличия линз торфа на глубине до 8 м (рис. 4.11, а); поэтому осадки будут длительными.
По предложению ВНИИГа в 1972 г. для гидроизоляции мазутохранилища была применена эпоксидная окрасочная и оклеечная гидроизоляция («Энергетическое строительство», 1974, № 4) из эпоксидно-каучуковых лаков и красок (табл. 4.7). Швы между сборными железобетонными конструкциями (рис. 4.11, б и в) оклеивались эпоксидно-каучуковым армоэластиком, который для повышения деформативной способности наклеивался только по краям (поз. 6 на рис. 4.11, в). Таким же способом был уплотнен стык стен с монолитным днищем.
Таблица 4.7
Составы (в частях массы) эпоксидных композиций дли гидроизоляции мазутохранилищ на Архангельской ТЭЦ (по В.Л. Волковой)
Материал | Грунтовка | Пропитка | Краска | Шпаклевка |
Эпоксидная смола ЭД-20 Каобоксилатный каучук СКН-10А Растворитель (толуол, ацетон) Отвердитель (ПЭПА, АФ-2) Наполнитель (алюминиевая пудра ПАК-3) Наполнитель (портландцемент) |
100 10 50 10 — — |
100 100 100 10 — — |
100 50 50 10 10—15 — |
100 — 10 10 — 200 |
Уже первое наполнение резервуара показало высокую эффективность гидроизоляции, что позволило своевременно ввести ТЭЦ в эксплуатацию, однако со временем были вновь обнаружены отдельные протечки из-за недостаточно плотной наклейки армоэластика на запачканные мазутом стены. В дальнейшем на втором резервуаре была сделана металлическая монтируемая гидроизоляция, на что было израсходовано около 50 т стального листа, однако из-за продолжающихся осадок она скоро вышла из строя и была отремонтирована оклейкой эпоксидным армоэластиком.
Поэтому на третьем и четвертом резервуарах была применена эпоксидная окрасочная гидроизоляция, выполняемая следующим образом: поверхность стен и днища тщательно очищали и сушили, а затем грунтовали эпоксидно-каучуковым лаком (табл. 4.7); все раковины и неровности шпаклевали эпоксидной шпаклевкой; все швы оклеивали эпоксидным армоэластиком из стеклоткани Т-10, пропитанной эпоксидно-каучуковой композицией ЭКК-100, а потом окрашивали эпоксидной краской ЭКК-50. В среднем такая гидроизоляция стоила 8—9 руб./м2, а металлическая—26 руб./м2, т.е. в три раза ниже, причем трудозатраты были уменьшены в 5,6 раза.
Освидетельствование мазутохранилища в 1974 г. показало, что протечек мазута из резервуаров, изолированных эпоксидными мастиками, нет, но армоэластик стал чрезмерно жестким из-за того, что мазут постоянно подогревался до 90° С; поэтому, учитывая термостарение, армоэластики надо выполнять из более эластичной композиции, например ЭКК-200 («Энергетическое строительство», 1974, № 4). В резервуаре же с металлоизоляцией наблюдаются постоянные протечки; это наглядно демонстрирует преимущества эпоксидной гидроизоляции перед металлической и позволяет рекомендовать ее как наиболее надежную для защиты нефтехранилищ из сборных железобетонных элементов.
Гидроизоляция подземных каналов и трубопроводов неоднократно освещалась выше, однако остановимся на данном вопросе еще раз в связи с появлением новых материалов, которые зачастую применяют без должной проверки, например нетрещиноустойчивые и быстро стареющие битумно-кукерсольные эмали БЛК, неводоустойчивые битумно-латексные композиции типа ЭГИК, фенолоформальдегидные, полиацетатные и кремнийорганические недостаточно водоустойчивые покрытия. Поэтому на долговременных сооружениях можно осуществлять лишь те покрытия, которые успешно выдержали долговременные испытания:
- фторлоновые СП-ФЛ-12 на основе сополимера Ф-32;
- эпоксидно-каменноугольные в сочетании с фторлоновой эмалью Ф-42Л;
- поливинилхлоридное ХС-010+ ХВ-785 (ХСЭ-23)+ ХВ-784 (ХСЛ);
- эпоксидно-битумное + полиамидная смола Л-19 (отвердитель);
- лаки и краски на основе полиуретанового лака УР-5112.
Перечисленные покрытия выдерживают длительное воздействие горячей воды при 50—70° С и 5 %-ного раствора серной кислоты, что свидетельствует об их повышенной надежности («Лакокрасочные материалы», 1978, № 3), и стоят несколько ниже обычных модифицированных эпоксидных лаков и эмалей (3—3,5 руб./кг). Поэтому такие краски можно рекомендовать для устройства уплотнений из армоэластиков, различных сопряжений, а также для армированных гидроизоляционных покрытий, ибо они хорошо сочетаются с разными стеклотканями и сетками.