Герметизация деформационных швов: материалы и технология
Герметизация деформационных швов — критический этап устройства заглубленных и подземных сооружений, от которого зависит водонепроницаемость конструкции на весь срок эксплуатации. Ошибка в выборе материала или нарушение технологии монтажа приводит к фильтрации воды через шов, ремонт которого в готовой конструкции кратно дороже первичного устройства. Ниже — разбор материалов, типовых решений и технологии установки гидрошпонок по ТР 186-07.
Что такое деформационный шов и чем он отличается от технологического
Деформационный шов — это температурный, осадочный, антисейсмический шов, а также их сочетания. Его задача — обеспечить независимое перемещение сопрягаемых элементов конструкции без потери герметичности. Технологический шов бетонирования — это шов в месте контакта бетона разного возраста, обусловленный технологией производства бетонных работ. Это принципиально разные типы швов, и путать их нельзя.
Перемещения сопрягаемых элементов конструкции подразделяются на четыре вида: сжатие, растяжение, поперечный сдвиг и продольный сдвиг. Именно эти параметры определяют выбор профиля гидрошпонки.
Гидроизоляционная шпонка — это профиль, закладываемый в шов железобетонной конструкции для гидроизоляции шва и обеспечения независимого перемещения сопрягаемых частей. Требования к защите подземных сооружений от подземных вод устанавливает СП 250.1325800.2016, а общие требования к бетонным и железобетонным конструкциям — СП 63.13330.2018.
Материалы для герметизации швов: EPDM, ПВХ-П, ПЭВД
Выбор материала — определяющий фактор долговечности герметизации. Для производства гидрошпонок и профильных уплотнений применяются три группы материалов.
Резины на основе этиленпропиленового каучука (EPDM)
Изготавливаются по ТУ 5775-002-46603100-03. Применяются для гидроизоляционных шпонок, профильных уплотнений СВГ, компенсаторов деформационных швов ДШН и ДШК. Ключевое преимущество — широкий диапазон рабочих температур (от −50 до +80 °C) и сохранение гибкости при отрицательных температурах.
Пластифицированные композиции на основе поливинилхлорида (ПВХ-П)
Также выпускаются по ТУ 5775-002-46603100-03. Применяются для гидроизоляционных шпонок и профильных уплотнений СВГ и ЕЛОЧКА. Рабочий диапазон температур — от −40 до +70 °C.
Полиэтилен высокого давления (ПЭВД)
Используется для гидрошпонок в полиэтиленовом исполнении (серии ДОМ, ХОМ). Диапазон рабочих температур — от −50 до +70 °C.
| Показатель | EPDM | ПВХ-П |
|---|---|---|
| Твёрдость по Шор А | 70 ± 5 | 70 ± 5 |
| Прочность при растяжении / разрыве, МПа | 7,5 (не менее) | 11,7 (не менее) |
| Удлинение при разрыве, % | 200 (не менее) | 300 (не менее) |
| Сопротивление раздиру | 20 кгс/см (не менее) | 39,2 Н/мм (не менее) |
| Остаточная деформация, % | 50 (не более) | — |
| Температурный предел хрупкости, °C | −50 | −40 |
| Диапазон рабочих температур, °C | от −50 до +80 | от −40 до +70 |
Резины EPDM допущены к применению в контакте с питьевой водой. Токсичность ПВХ-П — не более 1 %. Оба материала обладают высокой химической стойкостью, долговечностью, простотой монтажа и надёжным креплением в бетоне.
Гидрошпонки ДВ: назначение и область применения
Гидрошпонки типа ДВ предназначены для герметизации деформационных швов при строительстве заглубленных и подземных сооружений. Тип заложения — внутренний. Профиль устанавливается симметрично оси шва.
Для деформационных швов с иными конструктивными требованиями применяются специализированные решения — деформационные профиля для швов, включая компенсаторы ДШН и ДШК. Для технологических швов бетонирования используются гидрошпонки соответствующего исполнения.
Типоразмеры и допустимые перемещения гидрошпонок ДВ
Допустимые перемещения — основной критерий подбора типоразмера. Ниже приведены характеристики серий ДВ в резиновом исполнении.
| Серия | Сжатие, мм | Растяжение, мм | Поперечный сдвиг, мм | Продольный сдвиг, мм | Давление воды, МПа | Упаковка |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ДВ-170/12 | 7 | 12 | 7 | 3 | 0,47 | бухты по 30 м |
| ДВ-220/25 | 15 | 25 | 15 | 10 | 0,58 | бухты по 30 м |
| ДВ-270/25 | 15 | 25 | — | — | — | — |
Серия ДВ-170/12 подходит для швов с умеренными перемещениями и рабочим давлением воды до 0,47 МПа. Для более нагруженных узлов применяется ДВ-220/25 с давлением до 0,58 МПа и увеличенными допусками по всем видам перемещений.
Для деформационного шва заглублённой части сооружения с расчётным поперечным сдвигом 12 мм и рабочим давлением грунтовых вод 0,5 МПа серия ДВ-170/12 не подходит: её поперечный сдвиг ограничен 7 мм, а давление — 0,47 МПа. В данном узле применяется ДВ-220/25, у которой поперечный сдвиг 15 мм и рабочее давление 0,58 МПа.
Технология монтажа: пошаговый порядок работ
Установка гидрошпонок выполняется в соответствии с технологическим регламентом ТР 186-07. Порядок работ следующий.
- Установка профиля симметрично оси шва — смещение относительно оси недопустимо.
- В горизонтальных конструкциях профиль укладывается с прогибом под углом около 10° — это компенсирует усадку бетона и исключает образование воздушных полостей под профилем.
- Крепление выполняется вязальной проволокой к арматурным стержням с шагом около 250 мм.
- Обеспечивается плотное обжатие профиля бетоном с обеих сторон — заложение в тело конструкции.
Для герметизации технологических швов бетонирования применяются гидрошпонки соответствующего типа; для деформационных узлов с направленным перемещением — деформационные профиля для швов.
Типовые ошибки при герметизации швов
- Применение гидрошпонки для деформационного шва в узле технологического шва бетонирования без соответствующего оговорённого решения.
- Несимметричная установка профиля относительно оси шва — снижает восприятие сдвиговых перемещений.
- Монтаж в горизонтальных конструкциях без прогиба под углом около 10°.
- Увеличенный шаг крепления к арматуре — профиль смещается при бетонировании.
- Подбор типоразмера без учёта фактических перемещений шва и рабочего давления воды.
- Применение материала, не соответствующего температурному режиму эксплуатации конструкции.
Каждая из этих ошибок приводит к фильтрации через шов. Устранение протечки в готовой конструкции требует вскрытия гидроизоляции и инъекционных работ, что существенно дороже корректного монтажа на этапе строительства.
Приёмка, хранение и транспортирование
Транспортирование гидрошпонок осуществляется по группе 8, хранение — по группе 3 согласно ГОСТ 15150. Гарантийный срок хранения — 2 года со дня изготовления, срок эксплуатации — 5 лет.
Материалы соответствуют требованиям ТУ 5775-002-46603100-03 с изменениями 1 и 2. Контроль характеристик материалов выполняется по ГОСТ 263, ГОСТ 270, ГОСТ 11262, ГОСТ 11645, ГОСТ 7912, а также по стандартам на стойкость к воздействию сред: ГОСТ 9.024, ГОСТ 9.026, ГОСТ 9.029, ГОСТ 9.030.
При приёмке проверяется целостность профиля, отсутствие механических повреждений, соответствие типоразмера проекту и наличие сопроводительной документации. Рулонные гидроизоляционные материалы, применяемые в комплексе с гидрошпонками, должны соответствовать ГОСТ 30547-97.
Часто задаваемые вопросы
Чем отличается деформационный шов от технологического шва бетонирования?
Деформационный шов (температурный, осадочный, антисейсмический или их сочетание) обеспечивает независимое перемещение сопрягаемых элементов. Технологический шов бетонирования образуется в месте контакта бетона разного возраста и обусловлен технологией производства работ. Гидрошпонка применяется либо для одного, либо для другого типа шва.
Какой материал гидрошпонки выбрать — EPDM или ПВХ-П?
EPDM работает в диапазоне от −50 до +80 °C и допущен к контакту с питьевой водой. ПВХ-П работает от −40 до +70 °C, имеет более высокую прочность при разрыве (11,7 МПа против 7,5 МПа) и удлинение 300 % против 200 %. Выбор определяется температурным режимом эксплуатации и требованиями к контакту с питьевой водой.
С каким шагом крепится гидрошпонка к арматуре?
Вязальной проволокой к арматурным стержням с шагом около 250 мм в соответствии с ТР 186-07.
Как укладывается профиль в горизонтальных конструкциях?
С прогибом под углом около 10°. Это компенсирует усадку бетона и исключает образование полостей под профилем.
Какой типоразмер ДВ подойдёт для поперечного сдвига 12 мм?
ДВ-170/12 имеет поперечный сдвиг 7 мм и не подходит. Необходимо применять ДВ-220/25 с поперечным сдвигом 15 мм.
Какие условия хранения и транспортирования гидрошпонок?
Транспортирование — группа 8, хранение — группа 3 по ГОСТ 15150. Гарантийный срок хранения — 2 года со дня изготовления.
Использованные нормативные документы
- СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции».
- СП 250.1325800.2016 «Здания и сооружения. Защита от подземных вод».
- ТР 186-07 «Технологический регламент на установку гидроизоляционных шпонок».
- ГОСТ 19177-81 «Прокладки резиновые пористые уплотняющие».
- ГОСТ 30547-97 «Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные».
