Водонепроникний тампон для ліквідації активних зосереджених теч води крізь будівельні конструкції

Реферат: Водонепроникний тампон (ВТ) для ліквідації активних зосереджених теч (АЗТ) води крізь будівельні конструкції (БК), сформований на її поверхні чи в штучно створеній лунці на місці розташування АЗТ води швидкотвердіючою розчинною сумішшю на основі цементу з рідкою хімічною добавкою РХД ВС-01 у вигляді приклеєного до БК твердого водонепроникного шару (ТВШ) - ТВШ-1. На поверхні ТВШ-1 додатково розташовано один на одному ще два ТВШ, послідовно утворених швидкотвердіючою розчинною сумішшю на основі цементу з рідкою хімічною добавкою РХД ВС-02 (мінеральний шар ТВШ-2) та з поліуретановою композицією "Моноліт.3.ПУ.ІН'ЄКТ-02" (поліуретанмінеральний шар ТВШ-3) відповідно. Між шарами ТВШ-1 та ТВШ-2 і між шарами ТВШ-2 і ТВШ-3 розташовані спільні контактні водонепроникні зони (КВЗ) - відповідно, КВЗ-1 та КВЗ-2. UA 93410 U (12) UA 93410 U UA 93410 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до ремонтно-будівельної галузі і може бути використана для ліквідації активних зосереджених теч (АЗТ) води, які виникають в спорудах при локальному порушенні гідроізоляції та суцільності огороджуючих будівельних конструкцій (БК) із мінеральних матеріалів, що контактують з одного боку з водонасиченим середовищем (підземні споруди, підвали, тунелі, ємності з водою, огороджуючі конструкції водних каналів, річок, озер та інших гідротехнічних споруд). АЗТ - це вихід води з обмеженої площі поверхні у вигляді безперервного струменя чи 3 крапель інтенсивністю більше 1 краплі/сек. (більше 3 см за 1 хвилину). Умовно вважається, що 2 максимальний розмір АЗТ становить 10 см . Таке значення розміру визначається особливістю технологічного процесу ліквідації АЗТ, який полягає в необхідності утримання швидкотвердіючого тампона рукою з силою, що перевищує гідростатичний напір води. 2 Наприклад, при напорі води у 0,1 МПа та площі АЗТ 10 см зусилля притиснення тампона повинно перевищувати 10,0 кгс. Якщо площа, яку займає АЗТ, перевищує вищезазначену, то 2 слід вважати, що БК має дві, три або більшу кількість АЗТ, кожна з яких займає площу в 10 см і ліквідується окремо. Відома серія швидкотвердіючих матеріалів на основі цементу, з яких створюється водонепроникний тампон (ВТ) для ліквідації АЗТ води різної потужності: "ВІАТРОН", "ПІНЕТРОН", "ГИДРОЗИТ" та інші [1]. Зазвичай, на місці виникнення АЗТ води в БК механічним способом вибивають невелику лунку, в який сформовують ВТ у вигляді твердого водонепроникного шару (ТВШ) шляхом притиснення та утримання під зовнішнім тиском до повного затвердіння (1-5 хвилин) свіжовиготовленої розчинної суміші на основі цементу. Недоліком ВТ, виготовленого з відомих матеріалів для ліквідації АЗТ води, є невисока довговічність його гідроізоляційної здатності, що обумовлено нерівновісними умовами надшвидкого твердіння цементних розчинних сумішей під дією хімічних добавок, в результаті чого виникають внутрішні напружені зони, які з часом призводять до появи тріщин у ВТ і до порушення його герметичності. Ще одним недоліком відомих ВТ є невисоке значення напору води, при якому втрачається водонепроникність тампона. Виникнення мікротріщин в тілі тампона при швидкому твердінні призводить до зниження водонепроникності при високому напорі води (більше 0,3 МПа) протягом першого місяця експлуатації: з'являються спочатку мокрі плями, а потім виникають течі води з різним дебітом. До такого результату призводить також невисока щільність контакту ВТ з поверхнею БК в зоні АЗТ, де поверхня може бути забруднена висолами з бетону, піском або ґрунтами. В результаті цього, вода з часом просочується вздовж контактної зони і поступово руйнує її, створюючи мікротріщини. Найбільшою довговічністю гідроізоляційної здатності ВТ, яку декларують фірми-виробники вищезазначених матеріалів, характеризується ВТ, виготовлений з швидкотвердіючої розчинної суміші на основі цементу з добавкою РХД ВС-01 [2, 3, 4] - 12 місяців. При цьому, водонепроникність по напору води досить низька - 0,32 МПа. Цей ВТ є прототипом корисної моделі ВТ, що пропонується [2]. Задачею корисної моделі є влаштування на місці АЗТ води ВТ з високими довговічністю та водонепроникністю по напору, які значно перевищують ці показники у прототипі. Запропонована корисна модель - ВТ для ліквідації АЗТ води крізь БК - вирішує завдання значного збільшення довговічності та водонепроникності ВТ, як елемента гідроізоляції пошкодженої зони БК. Поставлена задача вирішується тим, що ВТ для ліквідації АЗТ води крізь БК, сформований на її поверхні чи в штучно створеній лунці на місті розташування АЗТ води швидкотвердіючою розчинною сумішшю на основі цементу з рідкою хімічною добавкою РХД ВС-01 у вигляді приклеєного до БК шару ТВШ-1, має на поверхні ТВШ-1 додатково один на одному ще два ТВШ, послідовно утворених швидкотвердіючою розчинною сумішшю на основі цементу з рідкою хімічною добавкою РХД ВС-02 [5] (мінеральний шар ТВШ-2), та з поліуретановою композицією "Моноліт.3.ПУ.ІН'ЄКТ-02" [6] (поліуретанмінеральний шар ТВШ-3) відповідно, а між шарами ТВШ-1 та ТВШ-2 і між шарами ТВШ-2 і ТВШ-3 розташовані спільні контактні водонепроникні зони (КВЗ) - відповідно КВЗ-1 та КВЗ-2. Розчинна суміш для створення мінерального шару ТВШ-2 має такий склад, мас. ч.: суха суміш на основі цементу з раннім терміном тужавлення 100 водний розчин добавки РХД ВС-02 (40-70 %-ий) 20-40 відносно кількості цементу, а площа, яку займає цей шар, перевищує площу, яку займає шар ТВШ-1, не менше, ніж у два рази. 1 UA 93410 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Розчинна суміш для створення поліуретанмінерального шару ТВШ-3 має такий склад, мас. ч.: суха суміш на основі цементу 100 "Моноліт.3.ПУ.Ш'ЄКТ-02" 2-10 відносно кількості цементу вода 10-20 відносно кількості цементу, а площа, яку займає цей шар, перевищує площу, яку займає ТВШ-2, не менше ніж у два рази. Вибір структури ВТ та складу його шарів базується на концепції створення багатошарової, але монолітної гідроізоляції, в якій кожен шар при його формуванні хімічно взаємодіє з сусіднім, реалізуючи процес "хімічної зварки", що дозволяє створити не тільки з'єднані суцільні водонепроникні шари, але і утворити додаткові водонепроникні зони на контактах всіх трьох шарів. Високе значення довговічності та водонепроникності при більш високих значеннях напору води у запропонованого ВТ обумовлено такими п'ятьма факторами, які визначають його новизну: - Рідкі хімічні добавки РХД ВС-01 та РХД ВС-02 взаємодіють одна з одною з утворенням желеподібної речовини, яка прискорює тужавлення розчинної суміші на основі цементу та ущільнює розчин, створюючи на поверхні ТВШ-1 водонепроникний мінеральний шар ТВШ-2, надійно зчеплений з ТВШ-1 спільною водонепроникною зоною КВЗ-1. - Рідка хімічна добавка РХД, ВС-02 та поліуретанова композиція "Моноліт.3.ПУ.ІН'ЄКТ-02" взаємодіють одна з одною із утворенням складу, який прискорює твердіння ТВШ-2, створюючи на його поверхні водонепроникний поліуретанмінеральний ТВШ-3, який надійно зчеплений з мінеральним шаром спільною водонепроникною зоною КВЗ-2. - Мінеральний (ТВШ-2) та поліуретанмінеральний (ТВШ-3) шари і дві спільні контактні водонепроникні зони (КВЗ-1, КВЗ-2) формуються в більш рівновісних умовах, ніж ТВШ-1, тому вони майже бездефектні і утворення в них тріщин має дуже низьку ймовірність. Ще меншу ймовірність має виникнення скрізних тріщин по всім шарам і зонам. - Поліуретанмінеральний шар ТВШ-3 характеризується низьким модулем деформації (високою еластичністю) відносно інших ТВШ, що забезпечує герметичність ВТ при появі в них мікротріщин. - Площа, яку займають шари ТВШ-2 та ТВШ-3 значно перевищує площу, яку займає ТВШ-1, що забезпечує захист від просочування води вздовж контактної зони БК - ВТ і далі по поверхні БК. Корисну модель - ВТ виготовляють на БК з одиночною АЗТ води таким чином На кресленні зображений ВТ, сформований в штучно створеній лунці (1) на місці розташування АЗТ води (2) в БК (3). ВТ складається з ТВШ-1 (4), приклеєного до БК, мінерального шару ТВШ-2 (5), який має з ТВШ-1 спільну КВЗ-1 (6) і таку ж спільну КВЗ-2 (7) з поліуретанмінеральним шаром ТВШ-3 (8). Спочатку, згідно з прототипом, на БК в місці розташування АЗТ води в штучно утвореній лунці формують тампон ТВШ-1, який заповнює лунку, приклеюється до її стінок і, таким чином, ліквідує АЗТ води протягом 1-5 хвилин. Після цього виготовляють швидкотвердіючу суміш на основі цементу з рідкою хімічною добавкою РХД ВС-02, для чого 100 мас. ч. суміші з ранніми термінами тужавлення (наприклад, на основі глиноземистого цементу) змішують з 40-70 %-им водним розчином добавки у кількості її 20-40 мас. ч. по відношенню до кількості цементу. Розчинну суміш наносять на поверхню ТВШ-1 товщиною 3-6 мм в період 10-20 хвилин після формування ТВШ-1.Процес утворення ТВШ-2 та спільної з ТВШ-1 зони КВЗ-1 протікає за такою програмою: водний розчин добавки РХД ВС-02 просочується в шар ТВШ-1, розчиняє там добавку РХД ВС-01, яка після цього частково потрапляє в шар ТВШ-2; обидві добавки взаємодіють одна з одною з утворенням гелеподібної речовини, яка прискорює твердіння розчинної суміші на основі цементу та ущільнює розчин, що формує ТВШ-2, і ущільнює приповерховий шар ТВШ-1 (спільна зона КВЗ-1). Далі виготовляють швидкотвердіючу розчинну суміш на основі цементу з поліуретановою композицією "Моноліт.3.ПУ.ІН'ЄКТ-02", для чого 100 мас. ч. сухої суміші на основі цементу (наприклад, Ceresit CR65, Гидрозит Б, Віатрон-Універсал) змішують спочатку з водою (10-20 мас. ч. по відношенню до кількості цементу), а потім з поліуретановою композицією (2-10 мас. ч.). Розчинну суміш наносять на поверхню ТВШ-2 товщиною 2-3 мм в період 30-40 хв. після формування ТВШ-2. Процес утворення шару ТВШ-3 та спільної зони КВЗ-2 протікає за такою програмою: рідка поліуретанова композиція "Моноліт.3.ПУ.ІН'ЄКТ-02" просочується в шар ТВШ2, де вона взаємодіє з добавкою РХД ВС-02 з утворенням гелеподібної речовини, яка 2 UA 93410 U 5 10 прискорює твердіння цементної розчинної суміші та ущільнює розчин, що формує ТВШ-3 і ущільнює приповерховий шар ТВШ-2 (спільна зона КВЗ-2). Площа, яку займає ТВШ-2, більша за площу ТВШ-1 не менше двох разів, а площа, яку займає ТВШ-3, більша за площу ТВШ-2 також не менше двох разів, що у сукупності забезпечує водонепроникність зони БК навколо АЗТ води в разі можливої слабкої фільтрації води вздовж контакту твердих водонепроникних шарів з поверхнею БК. В таблиці 1 наведені склади розчинних сумішей, з яких формують мінеральні та поліуретанмінеральні шари, що містять компоненти в межах концентрацій, запропонованих в корисній моделі (контрольні склади № 1-3) та в межах, що виходять за межі запропонованих концентрацій (контрольні склади № 4, 5). Кількість цементу в сухій суміші повинно відповідати марці розчину не меншої за М200, що обумовлено відомими даними про міцність матеріалу конструкції, що витримує тиск води більшої за 0,8 МПа [7]. Таблиця 1 Склад хімічних добавок до цементних розчинних сумішей, з яких формують мінеральний (ТВШ-2), поліуретанмінеральний (ТВШ-3) шари на поверхні ТВШ-1 та контактної зони КВЗ-1, КВЗ-2 між ними № п/п 1 2 3 4к 5к ТВШ-2 водний розчин добавки РХД ВС-02, мас. ч. 20 (70 %-ий) 30 (55 %-ий) 40 (40 %-ий) 10 (70 %-ий) 50 (40 %-ий) ТВШ-3 Композиція "Моноліт.3.ПУ.ІН'ЄКТ-02", мас. ч. 20 30 40 10 50 вода, мас. ч. 30 25 20 40 10 15 В таблиці 2 наведені характеристики корисної моделі - ВТ, виготовленої згідно вищенаведеного прикладу, контрольних зразків та прототипу. Таблиця 2 Характеристики запропонованої корисної моделі водонепроникного тампона (ВТ), контрольних зразків та прототипу № п/п 1 2 3 4к 5к 6 прототип 20 25 30 Водонепроникність, МПа 0,6 0,8 0,67 0,38 0,30 0,32 Термін довговічності, рік, не менше 5 5 5 1 1 1 Контрольні зразки (4к, 5к) не перевищують за основними показниками прототип, тому оптимальними складами ВТ є запропоновані склади №№ 1-3 в таблиці 1, 2. Таким чином, підвищення водонепроникності по напору води більш ніж у 2 рази, та довговічності майже у 5 разів підтверджує те, що запропонована корисна модель значно покращує гідроізоляційні властивості водонепроникного тампона (ВТ) для ліквідації АЗТ води крізь БК. Джерела інформації: 1. Рекламні буклети матеріалів фірм "ПЕНЕТРОН", "ВІАТРОН", "ГІДРОЗІТ", інші. 2. Декларативний патент на винахід № 49765А. 3. Коляда В.М. та інші. "Відновлення гідроізоляції підвальних споруд, що підтоплюються". "Новітні технології у будівництві", № 2, 2001, - С. 42-45. 4. "Добавка рідка хімічна "ВОДОСТРИМУВАЧ-01" до водостійких клейових композицій (РХД.ВС-01)", ТУ У 24.6-16282377-001-2002 5. "Добавка рідка хімічна "ВОДОСТРИМУВАЧ-02" до водостійких клейових композицій (РХД.ВС-02)", ТУ У 24.6-16282377-006-2003 3 UA 93410 U 6. "Композиція поліуретанова клейова водонепрониклива ін'єкційна "Моноліт.3.ПУ.ІН'ЄКТ02", ТУ У 24.6-16282377-010:2007. 7. "Бетонные и железобетонные работы". Справочник. М.: Стройизделия, 1987. 5 10 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Водонепроникний тампон (ВТ) для ліквідації активних зосереджених теч (АЗТ) води крізь будівельні конструкції (БК), сформований на її поверхні чи в штучно створеній лунці на місці розташування АЗТ води швидкотвердіючою розчинною сумішшю на основі цементу з рідкою хімічною добавкою РХД ВС-01 у вигляді приклеєного до БК твердого водонепроникного шару (ТВШ) - ТВШ-1, який відрізняється тим, що на поверхні ТВШ-1 додатково розташовано один на одному ще два ТВШ, послідовно утворених швидкотвердіючою розчинною сумішшю на основі цементу з рідкою хімічною добавкою РХД ВС-02 (мінеральний шар ТВШ-2) та з поліуретановою композицією "Моноліт.3.ПУ.ІН'ЄКТ-02" (поліуретанмінеральний шар ТВШ-3) відповідно, а між шарами ТВШ-1 та ТВШ-2 і між шарами ТВШ-2 і ТВШ-3 розташовані спільні контактні водонепроникні зони (КВЗ) - відповідно, КВЗ-1 та КВЗ-2. 2. Водонепроникний тампон за п. 1, який відрізняється тим, що мінеральний шар ТВШ-2 створюють розчинною сумішшю такого складу (мас. ч.): суха суміш на основі цементу з раннім терміном тужавлення 100 водний розчин добавки 20-40 відносно РХД ВС-02 (40-70 %-ий) кількості цементу, 20 а площа, яку займає цей шар, перевищує площу, яку займає ТВШ-1, не менше ніж у два рази. 3. Водонепроникний тампон за п. 1, який відрізняється тим, що поліуретанмінеральний шар ТВШ-3 створюють розчинною сумішшю такого складу (мас. ч.): суха суміш на основі цементу 100 2-10 відносно "Моноліт.3.ПУ.ІН'ЄКТ-02" кількості цементу 10-20 відносно вода кількості цементу, а площа, яку займає цей шар, перевищує площу, яку займає ТВШ-2, не менше ніж у два рази. 4 UA 93410 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5