CC BY
14
УДК69.022.321 Доц. С.М. Щербина, канд. техн. наук; доц. О.П. Гнип, канд.
техн. наук; доц. В.М. Мшин, канд. техн. наук; здобувач О. С. Броншк, доц. Г.Я. Шевчук, канд. техн. наук - Одеська державна академiя будiвництва та архтектури, НУ "Львiвська nолiтехнiка"
В1ДНОВЛЕННЯ ГОРИЗОНТАЛЬНО! Г1ДРОВОЛЯЩ1 СТ1Н БУД1ВЕЛЬ ШЛЯХОМ IX ОБ'СМНО! Г1ДРОФОБВАЩ1
Дослщжено вплив кшькосп та концентрацп пдрофобно1 речовини Batisil на зниження штенсивносп капiлярного всмоктування вологи матерiалом стш будiвель, що складеш з вапняку-черепашника. Встановлено можливiсть вщновлення горизонтальной гiдроiзоляцГi стiн будiвель шляхом ix просочування 3%-им розчином Batisil.
Ключов1 слова: гiдроiзоляцiя стш, вапняк-черепашник, гiдрофобiзацiя.
Assoc. prof. S.M. Shcerbina; assoc. prof. O.P. Gnyp; assoc. prof. V.M. Mishyn, competitor O.S. Bronnik; assoc. prof. G. Ya. Shevchuk - State academy building
and architecture (Odessa), NU "Lvivska Politekhnika"
Reduce horizontal hydroizolation walls buildings course their volumetric hydrofobization
Research influence guantitu and concentration hydrofobization substance Batisil on reduced intensity capillarity absorb moisture material walls buildings with carbonate-shell. Determine possibillity reduce horizontal hydroizolation walls buildings course their let 3% solution Batisil.
Keywords: hydroizolation walls, carbonate-shell, hydrofobization
Постановка проблеми. Одшею i3 основних проблем, як виникають шд час теxнiчноi експлуатаци будiвель староi забудови, е перюдичне зволо-ження стш грунтовими водами внаслщок порушення горизонтально:' гiдроiзо-ляцп. Шдвищення вологостi спричинюе збiльшення теплопровщносп, приз-водить до зниження мщносл та довговiчностi огороджувальних конструкцiй будiвель. Крiм цього, пiдвищена вологiсть стш значно попршуе мiкроклiмат примiщень.
Вода кашлярами пiднiмаеться тим вище, чим вони тоншь Оскiльки цеглянi стши (цегла та розчин) неоднорiднi, то висота шдняття води по ixmx капiляраx перебувае в межах 0,5.. .1,0 м. На практищ досить часто, спостерь гаеться зволоження цiлиx поверxiв, тобто пiдiймання води на 5.6 м, що зу-мовлено ii електроосмотичним пiдняттям. При цьому, чим бшьша рiзниця по-тенцiалiв на дшянках стiни, тим активнiше всмоктуеться волога [1, 4].
Одним iз варiантiв вирiшення цiеi проблеми е вщновлення горизон-твльно' гiдроiзоляцii стш будiвель шляхом ix просочування пдрофобними ре-човинами. Цi речовини забезпечують ефект незмочування водою основ з по-ристих матерiалiв: природного каменю, бетону, цегли, штукатурки. Крiм цього, завдяки гiдрофобiзаторам пiдвищуються морозостiйкiсть i довговiч-нiсть конструкцiй, особливо в мшерашзованш грунтовiй водi та шших агре-сивних середовищах [1, 3].
Мета дослщжень. Визначити вплив кшькосп та концентрацii гiдро-Фо6но' рщини на зниження iнтенсивностi капiлярного всмоктування вологи стш iз вапняку-черепашника та встановити залежшсть швидкостi випарову-вання води з поверхш стiни вщ ii вологостi.
Науковий вкиик НЛТУ УкраТни. - 2009. - Вип. 19.2
Використання сучасних пдрофобних матерiалiв дае змогу забезпечити надшний захист вiд дц агресивних компонеилв навколишнього середовища, понизити водопоглинання пористими матерiалами (приблизно у 15-25 ра^в), полiпшити зовнiшнiй вигляд будiвельних конструкцiй. Крiм цього, сучаснi пдрофобш склади сприяють запобiганню проникненню цвш, захищають транспортнi споруди вiд дп солей, якi застосовуються проти ожеледищ i по-довжують термiн служби будiвель i споруд [1, 5].
Результати дослщжень. Дослiдження впливу параметрiв riдрофобiза-ци на гiдроiзоляцiйнi властивост матерiалу здiйснювали на зразках розмiром 390x180x60 мм. Спосiб просочення зразюв аналогiчний тим, якi застосовуються для ш'екци ст1 н у реальних умовах.
Дослiдження виконували таким чином. На рiвнi середини повггряно-сухого зразка пiд кутом 30 о до горизонту на вiдстанi 10 см один вщ одного просвердлювалися отвори дiамет-ром 10 мм. Глибина отворiв на 10 % менша вiд ширини зразка. Для видалення залишкiв вап-някового пилу з отворiв останнi продуваються стислим повггрям. Потiм в отвори вставляють трубки, через яьа поступово подавали пдро-фобну рiдину (рис. 1). Швидюсть подачi рiди- Рис 1 ПРосочУвання зразюв ни регулювали за допомогою спещальних пристро!в так, щоб вона не перели-валася через кра! отворiв.
Пiсля просочення зразки протягом 7 дiб сохнули в природних умовах до надбання початково! рiвноважноl вологостi, пiсля чого шддавалися зволо-женню для визначення штенсивност капiлярного всмоктування. Проте, зво-ложення внаслщок капiлярного всмоктування матерiалу, просоченого пдро-фобiзатором, може частково компенсуватися випаровуванням вологи з його поверхш. Тому всю поверхню зразка, за винятком 3 см, занурених у воду, iзолювали вщ навколишнього середовища за допомогою полiетиленовоl пшв-ки. Експеримент здшснювали за стандартним двофакторним планом, що мю-тить 9 експериментальних точок. Як змiнюванi чинники використовували об'ем i концентрацiю пдрофобно! рiдини.
Межi факторного простору вибирали на етапi попереднiх дослiджень. Оскшьки фiрма-виготiвник рекомендуе застосовувати гiдрофобнi склади Ва-йбП, розведеними до концентраци 5 %, то в цьому експеримент концентрацiя
±3 . ...
останшх змiнювалася в межах Х1=5 %. Мiнiмальний вмiст iн'екцiйного складу брали за умови створення суцшьного просоченого поясу мiж сусщт-ми отворами i визначали експериментально, а максимальне - до повного на-сичення нижньо! частини зразкiв (рис. 2).
Дослщженнями встановлено, що 1 см розчину гiдрофобiзатора досить для просочування 11,8 см вапняку-черепашника. Але мшшальна витрата рь дини на ш'екщю 1 м довжини стши залежить вiд вiдстанi мiж отворами, оскшьки зi збiльшенням вщсташ мiж отворами збiльшуеться радiус, а отже, i об'ем зони, яку необхщно просочити.
Так, якщо при вщ- а сташ м1ж отворами 5 см в один отв1р необхщно ввести 0,1 л ш'екцшно! рщини (рис. 3), тобто 2 л на 1м довжини стши товщиною 60 см (20 отвор1в), то з1 збшыпенням кроку до 20 см вм1ст пдрофоб1затора на один отв1р збшыпуеться в 16 раз (1,6 л) 1 в 4 рази (до 8 л) на просочування 1 м довжини стши (5 отвор1в).
Таким чином, збшь-шення вщсташ \тк отворами призводить до шдвищен- Рис. 2. Визначення мМмалъного (а) / ня ВИТраТ пдрофобно! рiдИ- максимального (б) вмкту гiдрофобноi рiдини для
ни на просочування одинищ
просочення зразкьв
довжини стши. З другого боку, зменшення кроку мiж отворами, призводить до збшьшення кшькосп останнiх, що, своею чергою, шдвишуе трудовитрати на 1х утворення. У цих дослiдженнях вщстань мiж отворами сягае 10 см. Тобто мтмальна витрата гiдрофобiзатора становить 0,4 л для введення в один отвiр стши товщиною 60 см, або 40 см для ш'екцп лабораторного зразка товщиною 6 см. Таким чином, вмют пдрофобно! рщини, що вводиться в один отвiр, змшювався в межах: Х2=100±60 мл, що в перерахунку на ш'ектування 1 м пог. стши завтовшки 60 см становить 4,16 л.
Рис. 3. Залежшсть витрати гiдрофобноiрiдини на т 'ектування одного отвору на 1 м довжини стши товщиною 60 см вiд вiдстанi мiж отворами
Як вщгуки експерименту визначали штенсившсть катлярного тдсо-су, обсяг концентрату гiдрофобiзатора, а також вартють ш'екцшного складу. Внаслщок ре^заци експерименту отримано багато експериментально-ста-тистичних моделей, як характеризують ефективнiсть застосування пдрофоб-них складiв БайБЙ для вщновлення горизонтально! гiдроiзоляцil стiн будь
Науковий вкиик НЛТУ УкраГни. - 2009. - Вип. 19.2
вель. Ha рис. 4 покaзaно грaфiчну iнтерпретaцiю моделi, якa описуе вплив витрaти гiдрофобного склaду i його концентрaцiï нa iнтенсивнiсть кгтлярно-го всмоктувaння. Aнaлiз предстaвленоï дiaгрaми свiдчить, що понизити ш-тенсивнiсть кaпiлярного всмоктувaння до познaчки 50-100 г/м2^доб можш та-вiть зa допомогою просочення мaтерiaлу гiдрофобним склaдом З %-во1' кон-центрaцiï. А зa концентрaцiï iн'екцiйного склaду в межaх 5-8 % штенсившсть капшярного всмоктування практично зволиться до нуля.
200
2 №
Рис. 4. Вплив eumpamu гiдpофобного складу i його концентраци на штенсившсть каптярного всмоктування вологи
Врaховуючи, що вaпняк-черепaшник, не просочений гiдрофобiзaто-ром, може зволожувaтися зi швидюстю до 1100 г/м •хв., то просочення стш iн'екцiйним склaдом Batisil знижуе iнтенсивнiсть кaпiлярного всмоктувaння зaлежно вiд пaрaметрiв оброблення до 25-180 г/м •добу (в 9000...60000 рaзiв).
Вiдомо, що пiд чaс зволоження мaтерiaлу стiн починaеться природний процес випaровувaння вологи з ïx поверхш. Швидкiсть випaровувaння зaле-жить вщ бaгaтьоx чинникiв. У дослiдженняx було поставлено зaвдaння вста-новити зaлежнiсть швидкостi випaровувaння води з поверхш стши вiд ïï во-логосп. Kритерiем оцiнки цього покaзникa було прийнято штенсившсть ви-пaровувaння í' (г/м •доб), якa покaзуе кшьюсть вологи (г), що випaрувaлaся, з поверхш гаменя площею 1 м2 протягом 1 доби.
Випробувaння здiйснювaли тaким чином: зрaзок кaменя розмiром З90*180*60 мм зволожувaвся зa допомогою кaпiлярного всмоктувaння до мaксимaльно можливо1' вологостi, якa для цього виду вaпняку стaновилa 16 %. По^м верхню, нижню i торцевi поверхш iзолювaли зa допомогою поль етиленово1' плiвки тaк, щоб вологa моглa випaровувaтися лише з двох бiчниx поверхонь перерiзом З90*180 мм. Через певш промiжки чaсу визнaчaли об-сяг вологи, що випaрувaлaся, i волопсть мaтерiaлу нa дaний промiжок чaсу. Упродовж всього перiоду випробувaнь темперaтурa в примiщеннi шдтриму-вaлaся в межax 18-20°С, вiдноснa волопсть повггря 65-V0 %. Внaслiдок про-
ведених дослщжень отримана залежнiсть кiлькостi вологи, що випаровуеться
2
з 1 м поверхш стiни за добу вщ вологостi матерiалу (рис. 5).
• • • 2 Аналiз залежностi показуе, що швидкiсть випаровування з 1 м поверхш для даного виду вапняку-черепашника може змшюватися в широких ме-22 жах: вщ 1400 г/м -доб за вологосл матерiалу 16 % до 100...200 г/м -доб за во-
логоси, що наближаеться до р1вноважно1.
1400 1200 1000 800 600 400 200
0 2 4 6 8 Ю 12 14 16 % Рис. 5. Вплив вологостi матерiалу стт на швидшсть випаровування води за температури навколишнього повтря 18-20 Сi вiдносно'i вологостi 65-70%
Вщомо[1, 3], що примщення, як мають волопсть огороджувальних конструкцш 6 % i бiльше, за санiтарно-гiгiенiчними нормами вважають неп-ридатними для тривалого перебування людей. Тому, для шдтримання воло-гостi стiн на рiвнi, близькому до рiвноважноl (не бiльш 2 %), необхщно зни-зити штенсившсть капiлярного всмоктування вологи до показника 0,10,2 л/м2-добу.
Висновок
1. Встановлено, що просочення матерiалу пдрофобною рiдиною Вай-
sil навiть 3%-во! концентраци дае змогу знизити штенсившсть капшярного
22
всмоктування з 1100 г/м хв. до 50-100 г/м -добу, а за концентраци ш'екцшно-го складу в межах 5-8 % штенсившсть капшярного всмоктування практично зводиться до нуля.
2. Дослщжено, що швидюсть випаровування з 1 м2 поверхш стши з даного виду вапняку-черепашника може змшюватися в широких межах: вщ
22 1400 г/м -добу за вологост матерiалу 16 % до 100.200 г/м -добу за вологос-
т^ що наближаеться до рiвноважноl.
Л1ТЕРАТУРА
1. Бойко М.Д. Техническое обслуживание, ремонт зданий и сооружений : учебн. пособие [для вузов]. - М. : Стройиздат, 1986. - 256 с.
2. Вознесенский В.А., Ляшенко Т.В., Огарков Б.Л. Численные методы решения строительно-технологических задач на ЭВМ. - К. : Вища шк., 1989. - 328 с.
3. Задерман А.А., Глитнина А.С., Гольдина Л.З. Борьба с сыростью в каменном жилом доме. - Л. : Стройиздат, 1971. - 57 с.
4. Фридман О.М. Электроосмотический метод ликвидации сырости стен зданий. - Л. : Стройиздат, 1971. - 96 с.
5. Химерник Ю.А. Защита зданий и сооружений от грунтовых вод. - К. : Будивэльнык, 1976. - 139 с.
