Защита фундаментов от коррозии, промерзания и разрушения.

Несмотря на то, что современные бетоны отличаются высокой прочностью, они остаются подвержены действию различного вида коррозий. В большинстве случаев, это воздействие агрессивных химических сред и грунтовых вод, загрязненных кислотами и щелочами.

Также не нужно забывать о кислотных дождях, которые часто выпадают в индустриальных зонах. Также он медленно разрушается из-за воздействия сульфатов и фосфатов, хлоридов и других сильных электролитов.

Если фундамент построен выше зоны промерзания, то на него также воздействует сильное давление от мерзлого грунта, происходит неравномерное смещение пластов и деформируется подошва.

Виды коррозии бетона.

Коррозиционные процессы проходящие в бетоне.

• Первый вид. Разрушение бетона происходит из-за воздействия различных агрессивных сред, содержащихся в грунтовых водах. За счет коррозии верхней поверхности фундамента, происходит медленное растворение цементного раствора. Также в грунтовых водах может содержаться гидрокарбонат, который растворим в воде, но при этом отличается сильнощелочной реакцией и негативно влияет на песок бетона. Если влияние грунтовых вод происходит в зимний период около границы зоны промерзания, тогда шансов спасти фундамент практически нет.
• При другом типе коррозии происходят химические реакции обмена веществ, при которых медленно растворяется наполнение фундамента, а также разрушение арматурного слоя. Поэтому, категорически запрещено во время заливки бетона с помощью бетономешалок добавлять в них машинное масло или различные насыщенные жиры.
• Самый опасный – третий тип коррозии. Он происходит в процессе замещения солей бетона на продукты обмена, например, морской воды. В таких случаях происходит механическое расширение пор бетона, разрушение несущих слоев и наполнение гидратами. В большинстве случаев, это классический этап разрушения за счет сульфатов и карбонатов, причем скорость коррозии бетона зависит от его пористости, марки и проницаемости.

Если учесть все возможные типы деформации бетона, тогда сразу стает ясно, что ключевая среда, из-за которой происходит разрушение основания – это грунтовые и дождевые воды.

Поэтому, основной способ защиты бетона от воздействия агрессивных сред – это качественная гидроизоляция.

Также нужно изначально строить основание с подошвой ниже граничной зоны промерзания.

Защита фундаментов от воздействия агрессивных грунтовых вод.

Как правило, воздействие на фундамент бывает не столько поверхностным, сколько комплексным.

Способы нейтрализации коррозии металла арматурного слоя.

Факторы, способствующие коррозии бетона и железобетона, ее виды и прогнозирование.

1. При строительстве основания все арматурные прутья полностью залить бетоном, причем устранить любые возможные контакты с окружающей средой;
2. Придерживаться правил укладки арматуры, ведь она должна быть расположена на расстоянии не менее 2,5 см от поверхности;
3. При заливке бетонного раствора устранять воздушные карманы и использовать гравий только мелкой фракции;
4. Если арматура устанавливается также в зоне промерзания почвы, тогда в бетоны добавляют специальные составы и минеральные вещества, которые блокируют процесс коррозии металла. Также они покрывают толстым слоем окиси сам металл и создают дополнительный барьер защиты.

Также рекомендуется внимательно ознакомиться с составом цемента, особенно его количественными составляющими. Как правило, запрещено допускать концентрацию хлористого кальция на уровне более 2% от общей массы цемента.

Несмотря на то, что это важный минеральный компонент, он реагирует с углекислым газом, образуя мел. А со временем, под воздействием даже слабых кислот, растворяется. Соответственно, неизбежно разрушение арматуры, ведь жидкий хлорид кальция очень активный.

Если допустить превышение концентрации хлорида кальция, тогда остановить разрушение фундамента способны только специалисты узкого профиля, а финансовые расходы будут огромными.

Вторичная защита фундамента от коррозийных факторов.

Наиболее простым способом защиты бетонных конструкций от коррозии является покраска.

Такая защита подразумевает нанесение специальных защитных красок или лаков на внешнюю поверхность основания.

Как правило, тут делается пропитка на максимально возможную глубину, но факторов, влияющих на остановку процесса деформации бетона, существует немало. Прежде всего, это:

1. Антикоррозийное покрытие не всегда гарантирует остановку процесса;
2. Без наличия в бетоне специальных ингибиторов внешнее покрытие не всегда будет достаточно эффективным;
3. Временный фактор играет важную роль, ведь внутреннюю коррозию металла остановить покрытиями нельзя;
4. Эффективность пропитки зависит от состава и консистенции, поэтому рекомендуется использовать жидкую смесь для максимально глубокого проникновения в материал. С другой стороны, расход жидких смесей огромный, а вязкие составы легко наносятся, но проникновение минимальное.

Особенности защиты подошвы фундамента от коррозии в зоне промерзания.

Типичная схема защита фундамента от промерзания.

Учитывая, что на зоне промерзания бутон особенно подвержен вредному воздействию, тогда тут нужно правильно подбирать защитные вещества и составы.

Прежде всего, тут нужно делать внешнюю пропитку морозостойкими антикоррозийными составами. Они производятся на основе минеральных веществ и эпоксидных смол.

Глубина пропитки бетона на глубине промерзания должна составлять не менее 10 см, а арматура должна быть расположена на расстоянии не менее 5 см от внешней поверхности фундамента.

Также тут практикуется покрытие полимерными смолами арматурных прутьев, а в бетон добавляются минеральные ингредиенты, способные выдержать воздействие грунтовых вод низкой температуры.

Принципы защиты.

Нанесение мастики на бетонное основание.

Как правило, наиболее сильное разрушение бетона происходит через воздействие сразу трех ключевых факторов: влаги, электролитов и мороза. Поэтому, сильному разрушению подвержен бетон в зоне промерзания почвы, на таких горизонтах нужно использовать морозостойкие и влагостойкие бетонные смеси.

Также проводится дополнительная антикоррозийная обработка подошвы при условии ее доступности. Столбчатые конструкции не обрабатывают антикоррозийными составами, тут проблему может решить только выбор правильного бетона и наличие качественного гидроизоляционного слоя.

Таким образом, бетоны в этой зоне защищаются сразу двумя методами: внутренним структурным изменением характеристик бетона и внешней обработкой. Только комбинирование этих способов может спасти основание от разрушения.

В строительных специализированных магазинах всегда можно купить органические и минеральные добавки, которые увеличивают прочность и стойкость бетона до воздействия агрессивных сред.

Рекомендуется проводить вторичную обработку дорогими гидрофобными составами, а также полимерными жидкими смесями. Основная цель такой защиты – это заполнение воздушных образований и пор бетона стойкими к воздействию внешних агрессивных сред составами.

Также в процессе нанесения составов образуется прочная защитная пленка и на самой поверхности бетона. Покрытие используется на стадии заложения фундамента или в процессе его ремонта.

Что такое внутренняя защита фундамента.

Различные добавки в бетонную смесь.

Она делается еще на этапе заложения будущего фундамента. Как правило, суть защиты – правильный выбор бетонной смеси, а также увеличение его характеристик за счет добавления специальных ингредиентов.

Сейчас пользуются популярностью химические модуляторы, причем рекомендуется покупать и использовать их обдуманно. Например, лигносульфонат используется для защиты бетона от грунтовых вод с высоким содержанием сульфатов.

Также разрушение цементной основы можно остановить с помощью аморфного кремнезема. Это обычный модифицированный песок, производится химическими методами и характеризуется высокими показателями гигроскопичности.

Кремнезем в бетоне замещает оксид кальция и образует силикаты, стойкие к воздействию кислот и щелочей. А использование электролитических добавок ускоряет процесс затвердения бетона и набор им марочной прочности, нейтрализует оксиды.

Самые популярные и дешевые – это кальцинированная сода, поташ и гидрокарбонаты щелочных металлов.

В строительстве фундаментов, где нужно получить высокую прочность конструкции ниже глубины промерзания почвы, активно используются химические добавки с пластифицирующим эффектом.

Мылонафт улучшает гидроизоляционные показатели и морозостойкость, а сульфитно-дрожжевая бражка способствует быстрому отвердению. Кремнийорганический раствор ГКЖ-94 увеличивает морозостойкость сразу в три раза.

Внешняя обработка фундаментов антикоррозийными составами.

Нанесения пропиточной смеси на бетон

Тут активно используются следующие материалы и составы:

1. Аэрозольные тонкие покрытия лаком или краской.
2. Мастичные покрытия.
3. Оклеечные пленки.
4. Полимерная облицовка.
5. Жидкая пропитка.
6. Метод гидрофобизации.
7. Использование биоцидных составов.

Лакокрасочные покрытия защищают от воздействия жидких и газообразных сред. Такая пленка те только предохраняет бетон от внешних факторов, она также служит барьером для микроорганизмов и грызунов, а также нейтрализует воздействие влаги.

Большой популярностью сейчас пользуются мастики на основе эпоксидных смол и битума. Наносят составы кистью или пульверизатором, время засыхания зависит от состава и температуры окружающей среды, глубина проникновения в бетон зависит от его структуры и может составлять до 10 см и больше.

Оклеечные пленки рекомендуют использовать в грунтах с высоким содержанием грунтовых вод, а также поблизости от промышленных предприятий с высокими объемами агрессивных сточных вод. Например, столбчатые фундаменты, погруженные в воду, дополнительно оклеиваются полиизобутиленовыми пленками и пластинами.

Также высокой эффективностью отличается полиэтиленовая пленка и рулонный нефтебитум (рубероид).

Как увеличить гидроизоляционные показатели фундамента.

Действие воды на бетон.

Любые существующие методы защиты бетона от коррозийного разрушения будут не эффективными, если плохая гидроизоляция поверхности. Поэтому, нужно сначала увеличить гидроизоляционные характеристики фундамента, а для этого используются специальные гидрофобиляторы:

• Порошки: бентонит, полимерная эмульсия.
• Соли: стеараты и олеаты металлов.
• Пластификаторы – смолы.
• Активаторы затвердения – хлориды

Таким образом, защита бетонного фундамента особенно важна в части обеспечения надежности и безопасности всей конструкции в целом. Гидроизоляция накладывается толстым слоем на высоте минимум 15 см от подошвы и поднимается до верхней кромки грунта.

Для таких целей отлично подходит рубероид, сосновая мастика и гашеная известь. Все готовое покрытие дополнительно пропитывают антисептиками.

Защита фундамента от разрушения – способы выполнения и причины для беспокойства.

В процессе эксплуатации подземная часть дома подвергается существенным нагрузкам, поэтому к ее возведению следует подходить ответственно. Своевременное выявление слабых слоев грунта, проведение расчетов и соблюдение технологии монтажа поможет избавиться от массы проблем, включающих неравномерную осадку здания, чреватую деформациями и разрушениями всего строения. В первую очередь должна производиться защита фундамента от влаги, так как именно вода является его основным врагом. От ее негативного воздействия происходят разрушения подземной части дома и цоколя, на стенах появляются характерные расщелины, а двери и окна перестают закрываться.

Признаки и причины разрушения.

Поводом для беспокойства жильцов дома, как правило, становятся явные признаки нарушения целостности наземной части строения, определяемые визуально. К ним относятся:

• трещины с внешней стороны стен и цоколя;
• провалы основания напольного покрытия;
• продольные разрывы на обоях;
• многочисленные отшелушивания штукатурки на участках, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга;
• провалы грунта недалеко от цоколя;
• частичные разрушения фундамента, в том числе расслоение и выщелачивание стен в подвале.

Кроме видимых следов, указывающих на то, что процесс разрушения фундамента уже начался, существуют скрытые признаки. Выявить их можно только путем специальных обследований или совершенно случайно. В этом и состоит коварство невидимых проблем, которые впоследствии могут оказаться неразрешимыми.

Деформации фундамента, а также цоколя, возможны по нескольким причинам:

• высокий уровень подземных вод;
• присутствие плывуна или пучинистых грунтов;
• неоднородный состав почвы;
• резкие скачки температуры по обе стороны от нулевой отметки;
• постоянная сырость вблизи цоколя;
• влажный климат.

Большинство проблем связано с присутствием воды. Но кроме природных факторов, существуют еще и человеческая безответственность. Одна из них связана с несоблюдением технологии возведения фундамента по незнанию или же по халатности, а другая – с чрезмерной экономией.

Застройщики должны осознавать, что фундамент является основой будущего строения, поэтому в вопросах бережливости следует придерживаться разумных решений.

Итак, к появлению разрушений фундамента могут привести ошибки, связанные:

• с грубыми просчетами;
• с неверным выбором конструкции;
• с недостаточным уплотнением основания;
• с применением некачественных материалов;
• с отсутствием гидроизоляции;
• с неправильной закладкой арматуры;
• с нарушением технологических процессов;
• с непрофессионализмом работников.

Избежать множества проблем и обеспечить долгий срок эксплуатации дома поможет ответственный подход к возведению подземной части строения. При наличии сложных гидрогеологических условий на участке, а также при увеличении нагрузок, рекомендуется периодически выполнять визуальный осмотр внешних стен, цоколя и внутренних перегородок. Это поможет выявить начавшиеся негативные процессы и вовремя принять меры по их устранению.

Основные виды защиты.

Для фундамента и цоколя предусматривается выполнение:

• теплоизоляции, требующейся для домов с подвалами;
• гидроизоляции, не допускающей проникновения воды в конструктивные элементы и само здание;
• химзащиты, предотвращающей разрушения, связанные с агрессивным воздействием кислотной либо щелочной среды.

Тепловая защита предполагает устройство внутренней или наружной изоляции стен подвала. Следует отметить, что ее эффективность находится в прямой зависимости от качества выполнения гидроизоляционного слоя, защищающего фундамент от проникновения влаги. Дело в том, что мокрые стены способствуют увеличению теплопотерь, а результатом может стать отслоение бетона или штукатурки с внутренней стороны подвального помещения.

Утеплить стену извне помогают засыпки и прослойки, расположенные между фундаментной стеной и засыпаемым в пазухи траншеи или котлована грунтом. В качестве материалов используются:

• минеральная вата;
• плиты из вспененного полистирола;
• керамзит и др.

Чтобы теплоизолятор не разрушился под воздействием сил морозного пучения после первой-второй зимовки, засыпку пазух производят песком и гравием. Уберечь внешнюю поверхность пенополистирола или минваты в зимнее время от примерзания к грунту поможет прослойка из теплосберегающих насыпных материалов.

На вопрос, как правильно защитить фундамент и цоколь от воздействия грунтовых вод и капиллярной влаги, впитывающейся в толщу бетона сквозь микротрещинки и поры, можно ответить однозначно. Для этого требуется устройство надежной гидроизоляции, которую выполняют из различных материалов – выбор велик. По способу нанесения они подразделяются на несколько групп:

• оклеечные – рулонные, в том числе пленочные;
• обмазочные – битумные, цементно-полимерные;
• напыляемые – проникающие;
• монтируемые – мембранные.

Снизить уровень подземных вод на участке застройки помогает устройство функциональной дренажной системы, а отвести атмосферные осадки от цоколя и фундамента – правильно выполненная отмостка.

Снижение прочностных характеристик железобетонных и бетонных фундаментов нередко происходит за счет воздействия на них агрессивной среды с содержанием кислот, солей или щелочи. Защиту в этом случае выполняют при помощи специальных составов, наносимых в производственных условиях или по месту. Это могут быть специальные краски, грунтовки, лаки или шпаклевки. Покрытия предотвращают появление коррозии бетона и стальных прутьев вследствие прямого контакта с грунтом, насыщенным минеральными и химическими элементами.

Варианты необходимой защиты фундамента и цоколя рассматриваются на стадии проектирования. Специалисты учитывают конкретные условия и составляют технико-экономическое обоснование. В результате появляются рекомендации к использованию материалов и технологии выполнения работ.

Как защитить фундамент от влаги.

Намокание фундамента может привести к полному его разрушению. Степень опасности зависит от гидрогеологических условий региона, в котором построено здание: уровня грунтовых вод, плотности грунта, глубины промерзания и прочих. Основной фактор, разрушающий бетонное основание здания — гидродинамическое расширение влаги, накопившейся в фундаменте, при замерзании. Не меньше проблем владельцам домов может принести и эрозия, ведь повышенная влажность всегда сопровождается появлением микроорганизмов, медленно, но верно разрушающих саму структуру бетона изнутри. При низкой плотности грунта накопление влаги в области фундамента может привести к неравномерной усадке почвы, из за чего основание получит дополнительную нагрузку и может попросту лопнуть. Исходя из вышесказанного, можно однозначно утверждать, что к защите фундамента от влаги во всех случаях должен быть обеспечен индивидуальный подход.

Основным методом защиты железобетонных фундаментов от перенасыщения влагой является гидроизоляция. По своему типу она может быть влагозащитной, применяемой при глубине залегания фундамента менее одного метра, и напорной водостойкой, которая применяется для конструкций, заложенных на значительную глубину. По принципу нанесения гидроизоляционные материалы также бывают разных видов. Оклеечная или рулонная изоляция представляет собой широкую ленту водоотталкивающего материала, которая крепится на внешней поверхности фундамента. Обмазочная изоляция представляет собой гидрофобную пасту или мастику, которую наносят на поверхность бетонной конструкции. Проникающая гидроизоляция закрывает поры в бетоне и образует на поверхности тонкую пленку, что в совокупности препятствует проникновению и накапливанию влаги. Применение таких материалов решает проблему намокания фундамента в большинстве случаев.

При высоком уровне грунтовых вод и обильных осадках необходимо задуматься об устройстве дренажной системы. Она представляет собой хитросплетение труб, по которым излишки влаги отводятся от дома и сбрасываются в почву или в специально подготовленный колодец. Защита фундамента от воды таким методом показывает очень хорошие результаты на практике, но зачастую связана с серьезными материальными затратами. Обустраивают дренажную систему только в исключительных случаях и, как правило, после комплексных геологических исследований.

Источником влаги в области фундамента являются не только грунтовые воды, но и атмосферные осадки. Чтобы избежать подтекания дождевой или талой воды под фундамент требуется соорудить по всему периметру здания отмостку. Это цементная или бетонная стяжка, шириной от 60 сантиметров до нескольких метров, образующая с фундаментом монолитную конструкцию. Главная функция отмостки — оградить фундамент и грунт около него от просачивания влаги, сбрасывая ее на почву на безопасном расстоянии. Зачастую только этой меры вполне достаточно, чтобы фундамент оставался сухим на протяжении всего года.

Рекомендация: Это всего лишь обзорная статья, из нее примерно узнаете как защитить фундамент от разрушения. Если вы строите фундамент по проекту с соблюдением требований СНиП, то проблем у вас не должно быть. Если же возникнут, то ради безопасности нужно обратиться к профессионалам. Не нужно самим эксперементировать с фундаментом. Это процесс неблагодарный и дорогостоящий.