Набухающий профиль: резиновый и бентонитовый — что выбрать

Что такое набухающий профиль и как он работает

Набухающий профиль — это профильное изделие, закладываемое в шов железобетонной конструкции. При поступлении воды материал профиля сорбирует её и увеличивает объём, создавая контактное давление на бетон и перекрывая капиллярные и трещинные пути фильтрации. В отличие от традиционной гидрошпонки, работающей за счёт механического защемления в бетоне, набухающий профиль реализует барьер за счёт объёмного расширения.

По химической природе набухающие профили делятся на две группы: на основе бентонита (бентонитовый набухающий профиль) и на основе полимерных гидрофильных композиций (резиновый набухающий профиль). Оба типа применяются в швах заглубленных и подземных сооружений, но имеют разную механику и ограничения.

Бентонитовый набухающий профиль: состав и механика

Бентонитовый набухающий профиль представляет собой формованное изделие на основе натриевого бентонита, как правило, заключённое в оболочку или связанное полимерным носителем. При контакте с водой бентонит набухает, образуя гель, который заполняет полости шва и создаёт гидростатический барьер.

Ключевые свойства

• Высокая степень набухания при контакте с пресной водой.
• Способность к самозалечиванию: при локальном повреждении гель перераспределяется и закрывает дефект.
• Работа при ограниченных перемещениях шва — бентонитовый гель не воспринимает знакопеременные сдвиги.
• Чувствительность к водному режиму: для устойчивой работы требуется постоянный или периодический контакт с водой.

Бентонитовые профили применяются преимущественно в технологических швах бетонирования и в узлах, где перемещения минимальны. При заложении в деформационный шов с расчётными перемещениями бентонитовый профиль не обеспечивает требуемой герметичности.

Резиновый набухающий профиль: состав и механика

Резиновый набухающий профиль изготавливается из гидрофильной резиновой композиции. При контакте с водой профиль увеличивается в объёме, создавая давление на сопрягаемые поверхности бетона. В отличие от бентонита, резиновая матрица сохраняет механическую целостность и способна воспринимать ограниченные перемещения шва без потери герметизирующих свойств.

Ключевые свойства

• Стабильность формы и размеров в сухом состоянии.
• Сохранение эластичности в диапазоне рабочих температур.
• Устойчивость к знакопеременным циклам увлажнения и высыхания.
• Совместимость с бетоном и арматурой, отсутствие коррозионного воздействия.

Резиновый набухающий профиль применяется как в технологических швах бетонирования, так и в деформационных швах с ограниченными перемещениями. Для конструкций с нормируемыми перемещениями (сжатие, растяжение, поперечный и продольный сдвиг) следует использовать гидрошпонки серий ДВ по деформационным профилям для швов.

Сравнительная таблица характеристик

Ниже приведено сопоставление двух типов набухающих профилей по параметрам, критичным при выборе для проектных узлов.

Деформационный или технологический шов: где что применимо

Согласно терминологии, деформационный шов — это температурный, осадочный, антисейсмический шов, а также их сочетания. Технологический шов бетонирования — шов в месте контакта бетона разного возраста, обусловленный технологией производства бетонных работ. Гидрошпонки применяются либо для деформационных швов, либо для технологических швов бетонирования; приписывать одной шпонке оба типа швов одновременно нельзя, если это не оговорено отдельно.

Монтаж: ключевые операции и типовые ошибки

Монтаж набухающего профиля выполняется в соответствии с технологическим регламентом ТР 186-07. Основные операции:

• Подготовка поверхности шва: очистка от наплывов бетона, пыли, свободного льда.
• Установка профиля симметрично оси шва.
• В горизонтальных конструкциях профиль укладывается с прогибом под углом около 10°.
• Крепление вязальной проволокой к арматурным стержням с шагом около 250 мм.
• Контроль положения профиля перед укладкой бетона: смещение относительно оси шва недопустимо.

Типовые ошибки: крепление профиля с шагом более 250 мм, установка со смещением от оси шва, отсутствие защиты от влаги при хранении на открытой площадке, укладка бетона с прямым ударом струи по профилю.

Условия эксплуатации, хранения и транспортирования

Транспортирование набухающих профилей осуществляется по группе 8, хранение — по группе 3 согласно ГОСТ 15150. Гарантийный срок хранения — 2 года со дня изготовления; гарантийный срок эксплуатации — 5 лет.

Для изделий из резин EPDM по ТУ 5775-002-46603100-03 заявлен диапазон рабочих температур от −50 до +80 °C, твёрдость по Шор А 70 ± 5, прочность при растяжении не менее 7,5 МПа, удлинение при разрыве не менее 200 %, остаточная деформация не более 50 %, температурный предел хрупкости −50 °C, сопротивление раздиру не менее 20 кгс/см. Резины EPDM допущены к применению в контакте с питьевой водой.

Для сравнения: пластифицированные композиции на основе ПВХ-П по тому же ТУ имеют диапазон рабочих температур от −40 до +70 °C, прочность при разрыве не менее 11,7 МПа, удлинение при разрыве не менее 300 %, сопротивление раздиру не менее 39,2 Н/мм, температуру хрупкости −40 °C. Полиэтилен высокого давления (ПЭВД) применяется в гидроизоляционных шпонках серий ДОМ и ХОМ в полиэтиленовом исполнении с диапазоном рабочих температур от −50 до +70 °C.

Практические критерии выбора

Алгоритм выбора между бентонитовым и резиновым набухающим профилем:

• Тип шва. Технологический шов бетонирования без нормируемых перемещений — допустим бентонитовый профиль. Деформационный шов с ограниченными перемещениями — предпочтителен резиновый набухающий профиль.
• Водный режим. При постоянном или периодическом контакте с водой оба типа работоспособны; при длительных сухих периодах предпочтителен резиновый профиль.
• Температурный режим. Для конструкций, эксплуатируемых при отрицательных температурах, ориентируйтесь на диапазон рабочих температур материала.
• Конструктивные перемещения. Если проектом заданы сжатие, растяжение или сдвиг, выходящие за пределы возможностей набухающего профиля, применяйте гидрошпонки серий ДВ, ДШН, ДШК.
• Контакте с питьевой водой. Применяйте материалы, допущенные к такому контакту (например, резины EPDM по ТУ 5775-002-46603100-03).

Полный сортамент изделий для швов приведён в разделе набухающие профиля; гидрошпонки для деформационных швов — в разделе деформационные профиля для швов.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли заменить гидрошпонку набухающим профилем в деформационном шве?

Нет, если проектом нормированы перемещения (сжатие, растяжение, поперечный или продольный сдвиг). Набухающий профиль не воспринимает знакопеременные перемещения в том объёме, который обеспечивают гидрошпонки серий ДВ, ДШН, ДШК. Для деформационных швов применяются гидрошпонки соответствующей серии.

Чем бентонитовый профиль отличается от резинового по условиям применения?

Бентонитовый профиль формирует гель, заполняющий полости шва, и эффективен преимущественно в технологических швах бетонирования при постоянном или периодическом контакте с водой. Резиновый набухающий профиль сохраняет механическую целостность, устойчив к циклам увлажнения и высыхания и применим как в технологических, так и в деформационных швах с ограниченными перемещениями.

Какой шаг крепления набухающего профиля к арматуре?

Согласно ТР 186-07 крепление выполняется вязальной проволокой к арматурным стержням с шагом около 250 мм. В горизонтальных конструкциях профиль укладывается с прогибом под углом около 10°.

Какие материалы допущены к контакту с питьевой водой?

Резины на основе этиленпропиленового каучука (EPDM) по ТУ 5775-002-46603100-03 допущены к применению в контакте с питьевой водой. Для изделий из других материалов требуется подтверждение применимости для конкретного узла.

Каковы гарантийные сроки хранения и эксплуатации?

Гарантийный срок хранения — 2 года со дня изготовления, гарантийный срок эксплуатации — 5 лет. Транспортирование — по группе 8, хранение — по группе 3 согласно ГОСТ 15150.

Можно ли укладывать набухающий профиль во влажный шов?

Нет. Профиль должен быть защищён от преждевременного увлажнения: при насыщении водой до бетонирования он увеличивается в объёме и теряет проектное положение. Перед укладкой бетона поверхность шва очищается от пыли, наплывов и свободного льда.

Ольга Никитина Инженер технической поддержки и снабжения

НИУ МГСУ (Московский государственный строительный университет) — Факультет экономики, управления и информационных систем в строительстве, Инженер-строитель, специальность «Строительство»; окончил(а) в 2020 г.

Стаж в отрасли — 6 лет. Подбор и комплектация геосинтетических и гидроизоляционных материалов под задачи объекта, расчёт объёмов, консультации по применению и нормативам.