Герметик для швов и гидроизоляции: как выбрать полиуретановый герметик
Полиуретановый герметик — это эластомерный материал, применяемый для герметизации деформационных швов, технологических швов бетонирования, примыканий и вводов инженерных коммуникаций в конструкциях, работающих под воздействием воды и знакопеременных перемещений. От корректного выбора герметика для швов зависит водонепроницаемость заглублённых и подземных сооружений на весь срок эксплуатации. Ниже — критерии подбора, сопоставление с гидрошпонками и практические рекомендации по монтажу.
Что такое полиуретановый герметик и где он работает
Герметик полиуретановый — однокомпонентный или двухкомпонентный состав на основе полиуретановых преполимеров, отверждающийся влагой воздуха или введённым отвердителем с образованием эластичного сшитого эластомера. В отличие от жёстких цементных и эпоксидных составов, полиуретан сохраняет деформативность и работает в условиях циклических перемещений сопрягаемых элементов конструкции: сжатия, растяжения, поперечного и продольного сдвига.
Область применения герметика для гидроизоляции охватывает:
- деформационные швы — температурные, осадочные, антисейсмические и их сочетания;
- технологические швы бетонирования — контакт бетона разного возраста;
- примыкания стен и днища, вводы трубопроводов и кабельных каналов;
- трещины и локальные дефекты бетонных конструкций;
- узлы сопряжения сборных железобетонных элементов.
Основной сценарий работы полиуретанового герметика — восприятие перемещений шва при сохранении водонепроницаемости. Именно поэтому материал нормируется по относительному удлинению, твёрдости, адгезии к бетону и стойкости к гидростатическому давлению.
Ключевые технические критерии выбора
Деформативность
Главный параметр — допустимая деформация шва, которую герметик воспринимает без разрыва и потери адгезии. Для деформационных швов заглублённых сооружений расчёт ведут по максимальным перемещениям сопрягаемых частей конструкции. Если проектом заданы перемещения, превышающие возможности герметика, применяют комбинированную схему с гидрошпонкой.
Адгезия к бетону
Прочность сцепления с основанием должна превышать когезионную прочность самого герметика, чтобы при раскрытии шва разрыв происходил по телу материала, а не по контактной зоне. Это требование напрямую связано с качеством подготовки поверхности: обеспыливание, удаление цементного молока, грунтование праймером.
Стойкость к гидростатическому давлению
Для подземных сооружений герметик должен выдерживать проектное давление подземных вод. Расчётные значения напора принимаются по СП 250.1325800.2016. Для конструкций, работающих в агрессивных средах, дополнительно учитывают требования СП 28.13330.2017.
Температурный диапазон
Диапазон рабочих температур определяется климатическим районом по ГОСТ 15150. Для конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе и в неотапливаемых подземных объёмах, критичны нижняя граница эластичности и температура хрупкости.
Химическая стойкость
При контакте с грунтовыми водами, содержащими сульфаты, хлориды и нефтепродукты, материал подбирают по данным производителя о стойкости к конкретной среде. Для конструкций в контакте с питьевой водой применяют только материалы, допущенные к такому контакту.
Герметик или гидрошпонка: разграничение областей применения
Гидроизоляционная шпонка — профиль, закладываемый в шов железобетонной конструкции для гидроизоляции шва и обеспечения независимого перемещения сопрягаемых частей. Шпонки изготавливаются по ТУ 5775-002-46603100-03 и устанавливаются по технологическому регламенту ТР 186-07 (НИИМосстрой).
Принципиальное правило: гидрошпонки применяются либо для деформационных швов, либо для технологических швов бетонирования. Нельзя приписывать одной шпонке одновременно оба типа швов, если это не оговорено отдельно в документации на изделие.
| Тип шва | Основное решение | Роль герметика |
|---|---|---|
| Деформационный (температурный, осадочный, антисейсмический) | Гидрошпонка ДВ (деформационная внутренняя) + герметик | Герметизация устья шва, защита от поверхностных вод |
| Технологический шов бетонирования | Гидрошпонка соответствующего типа | Дополнительная герметизация при необходимости |
| Примыкания и вводы | Герметик + профильные уплотнения | Основное решение |
| Трещины, локальные дефекты | Герметик | Основное решение |
Для деформационных швов с большими перемещениями применяют профильные системы — деформационные профиля для швов, которые совместно с герметиком образуют работоспособный узел.
Для деформационного шва заглублённой части сооружения с проектным растяжением 25 мм применяется гидрошпонка ДВ-220/25 (резина, растяжение до 25 мм, сжатие 15 мм, поперечный сдвиг 15 мм, продольный сдвиг 10 мм, давление воды 0,58 МПа). Герметик в этом узле закрывает устье шва и защищает гидрошпонку от абразивного воздействия и поверхностных вод.
Сопоставление материалов: полиуретан, EPDM, ПВХ-П
Полиуретановые герметики работают в паре с профильными изделиями из резины на основе этиленпропиленового каучука (EPDM) и пластифицированных композиций на основе поливинилхлорида (ПВХ-П). Сопоставление характеристик профильных материалов приведено ниже — оно важно при выборе совместимых решений в одном узле.
| Показатель | Резина EPDM | ПВХ-П | ПЭВД |
|---|---|---|---|
| Диапазон рабочих температур, °C | от −50 до +80 | от −40 до +70 | от −50 до +70 |
| Твёрдость по Шор А | 70 ± 5 | 70 ± 5 | — |
| Прочность при растяжении/разрыве, МПа | не менее 7,5 | не менее 11,7 | — |
| Удлинение при разрыве, % | не менее 200 | не менее 300 | — |
| Температурный предел хрупкости, °C | −50 | −40 | — |
Резина EPDM применяется для гидроизоляционных шпонок, профильных уплотнений СВГ, компенсаторов деформационных швов ДШН и ДШК. Её преимущества — широкий температурный диапазон, гибкость при отрицательных температурах, высокая химическая стойкость, долговечность и экологическая безопасность. Материал допущен к применению в контакте с питьевой водой.
ПВХ-П применяется для гидроизоляционных шпонок и профильных уплотнений СВГ и «ЕЛОЧКА». Материал имеет более высокие прочностные показатели при растяжении, но меньший температурный диапазон.
Полиэтилен высокого давления (ПЭВД) применяется для гидроизоляционных шпонок в полиэтиленовом исполнении (серии ДОМ, ХОМ).
Герметик для гидроизоляции: узлы и типовые решения
Типовые узлы герметизации с применением полиуретановых составов:
- Деформационный шов в днище. Гидрошпонка ДВ устанавливается симметрично оси шва; в горизонтальных конструкциях — с прогибом под углом около 10°. Крепление — вязальной проволокой к арматурным стержням с шагом около 250 мм. Устье шва герметизируется полиуретановым герметиком.
- Деформационный шов в стене. Аналогичная схема с учётом вертикального положения профиля и раскрытия шва.
- Технологический шов бетонирования. Гидрошпонка соответствующего типа, герметик — при необходимости дополнительной защиты.
- Вводы коммуникаций. Герметик в сочетании с профильными уплотнениями.
- Примыкание стены к днищу. Комбинированный узел: гидрошпонка + герметизация устья.
Серии гидрошпонок ДВ различаются по допустимым перемещениям и воспринимаемому давлению воды:
| Серия | Материал | Сжатие, мм | Растяжение, мм | Сдвиг поперечный, мм | Сдвиг продольный, мм | Давление воды, МПа |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ДВ-170/12 | резина | 7 | 12 | 7 | 3 | 0,47 |
| ДВ-220/25 | резина | 15 | 25 | 15 | 10 | 0,58 |
| ДВ-270/25 | резина | 15 | 25 | — | — | — |
Технология нанесения и подготовки шва
Порядок работ при герметизации шва полиуретановым составом:
- Механическая обработка кромок шва: удаление цементного молока, рыхлого бетона, масляных загрязнений.
- Обеспыливание поверхности — продувка сжатым воздухом или промышленный пылесос.
- Просушивание шва до влажности, допустимой производителем герметика.
- Установка подложки (антиадгезионного шнура) для обеспечения правильной геометрии шва и исключения трёхстороннего приклеивания.
- Грунтование кромок праймером, совместимым с герметиком.
- Нанесение герметика с обеспечением требуемой глубины и формы сечения.
- Выдержка до отверждения согласно паспорту материала.
При установке гидрошпонок в шов применяется регламент ТР 186-07. Профиль устанавливается симметрично оси шва, крепление выполняется вязальной проволокой к арматуре с шагом около 250 мм. В горизонтальных конструкциях профиль укладывается с прогибом под углом около 10° — это обеспечивает компенсацию перемещений без защемления.
При устройстве деформационного шва в днище заглублённого сооружения с проектным растяжением 12 мм применяется гидрошпонка ДВ-170/12 (давление воды 0,47 МПа). Профиль укладывается с прогибом около 10°, крепится к арматуре с шагом 250 мм, устье шва герметизируется полиуретановым герметиком. Такая схема обеспечивает работу узла при всех проектных перемещениях.
Типовые ошибки при подборе и монтаже
- Подбор герметика без учёта перемещений шва. Приводит к разрыву материала или отрыву от основания при первых же циклах нагружения.
- Отсутствие подложки. Трёхстороннее приклеивание резко снижает деформативность узла.
- Нанесение на влажную или загрязнённую поверхность. Снижает адгезию и приводит к отслоению.
- Приписывание одной гидрошпонке обоих типов швов. Шпонки применяются либо для деформационных, либо для технологических швов бетонирования.
- Неверная ориентация профиля. Установка не симметрично оси шва или без прогиба в горизонтальных конструкциях снижает работоспособность узла.
- Стыковка профиля в зоне максимальных перемещений. Увеличивает риск разгерметизации.
Условия хранения, транспортирования и гарантии
Материалы транспортируются в соответствии с группой 8 по ГОСТ 15150 и хранятся по группе 3. Гарантийный срок хранения — 2 года со дня изготовления, срок эксплуатации — 5 лет. Указанные условия распространяются на профильные изделия по ТУ 5775-002-46603100-03.
Для конструкций из бетона и железобетона требования к материалам и узлам принимаются с учётом СП 63.13330.2018 и ГОСТ 13015-2012. Резиновые пористые уплотняющие прокладки нормируются по ГОСТ 19177-81.
Часто задаваемые вопросы
Чем полиуретановый герметик отличается от гидрошпонки?
Герметик — эластомерный состав, наносимый в устье шва и воспринимающий ограниченные перемещения. Гидрошпонка — профиль, закладываемый в тело шва и обеспечивающий гидроизоляцию при значительных перемещениях сопрягаемых частей конструкции. В ответственных узлах эти решения применяются совместно.
Можно ли использовать одну гидрошпонку и для деформационного, и для технологического шва?
Нет. Гидрошпонки применяются либо для деформационных швов, либо для технологических швов бетонирования. Совмещение допускается только в случаях, прямо оговорённых в документации на изделие.
Какой материал профиля выбрать — EPDM или ПВХ-П?
Резина EPDM имеет более широкий температурный диапазон (от −50 до +80 °C) и допущена к контакту с питьевой водой. ПВХ-П имеет более высокие прочностные показатели при растяжении (не менее 11,7 МПа) и удлинение не менее 300%, но меньший температурный диапазон (от −40 до +70 °C). Выбор определяется условиями эксплуатации.
Какое давление воды выдерживают гидрошпонки серии ДВ?
ДВ-170/12 — 0,47 МПа, ДВ-220/25 — 0,58 МПа. Значения приведены по ТУ 5775-002-46603100-03.
Как крепится гидрошпонка в шве?
Вязальной проволокой к арматурным стержням с шагом около 250 мм. Профиль устанавливается симметрично оси шва; в горизонтальных конструкциях — с прогибом под углом около 10°. Порядок работ регламентирован ТР 186-07.
Какие условия хранения и транспортирования материалов?
Транспортирование — группа 8 по ГОСТ 15150, хранение — группа 3. Гарантийный срок хранения — 2 года со дня изготовления, срок эксплуатации — 5 лет.
Использованные нормативные документы
- ТУ 5775-002-46603100-03 «Шпонки гидроизоляционные. Технические условия».
- ТР 186-07 «Технологический регламент на установку гидроизоляционных шпонок» (НИИМосстрой).
- СП 250.1325800.2016 «Здания и сооружения. Защита от подземных вод».
- СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии».
- СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции».
- ГОСТ 15150 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов».
- ГОСТ 13015-2012 «Изделия бетонные и железобетонные для строительства».
- ГОСТ 19177-81 «Прокладки резиновые пористые уплотняющие. Технические условия».
