PROTEJARE HIDROFUGĂ A CONSTRUCŢIILOR

Iulian SPTRELU - Concepii, alctuiri i tehnologii moderne de protejare hidrofug a construciilor noi i existente

UNIVERSITATEA TEHNIC DE CONSTRUCII BUCURETI FACULTATEA DE CONSTRUCII CIVILE, INDUSTRIALE I AGRICOLE

Ing. Iulian SPTRELU

CONCEPII, ALCTUIRI I TEHNOLOGII MODERNE DE PROTEJARE HIDROFUG A CONSTRUCIILOR NOI I EXISTENTE

Conductor tiinific: Prof. univ. dr. ing. Florin - Ermil DABIJA

Bucureti 2012

1


2


MulumiriExprim cele mai calde mulumiri si profund recunotin conductorului tiinific prof. univ. dr. ing. Florin - Ermil Dabija, pentru rbdarea si, ndrumarea acordat n elaborarea acestei lucrri. Adresez mulumiri, de asemenea: - domnului conf. dr. ing. Constantin Budan pentru sfaturile, sprijinul moral i ncurajrile acordate n toi aceti ani; - domnilor prof. dr. ing. Mihai Teodorescu, prof. dr. ing. Ramiro Sofronie i cercet. princ. gr. 1 Vlad Dumitrescu, n calitate de refereni tiinifici oficiali, pentru solicitudinea cu care au recenzat lucrarea de doctorat; - domnilor prof. dr. ing. Horia Asanache, din cadrul Departamentului de Construcii Civile, Inginerie Urban i Tehnologie, arh. Eugen Popescu din cadrul Sucursalei INCERC Bucureti, i dr. ing. Drago Rizea, pentru recomandrile i ndrumrile oferite; - doamnei Rodica Vierescu, director al Departamentului de Construcii Civile, Inginerie Urban i Tehnologie, pentru sprijinul moral i rezolvarea unor probleme cu caracter tehnic si organizatoric; - colegilor, pentru nelegerea, ncurajrile si sprijinul acordat pe tot parcursul elaborrii tezei de doctorat; n final vreau sa mulumesc familiei i prietenilor, care m-au susinut pe tot parcursul acestor ani si care m-au ncurajat atunci cnd aveam nevoie.

Iulian Sptrelu

Teza de doctorat cuprinde: 265 pagini, 43 tabele, 130 figuri i o list cu 112 titluri bibliografice. Rezumatul lucrrii de doctorat pstreaz structura acesteia n ceea ce privete cuprinsul, numerotarea capitolelor, figurilor, i tabelelor, precum i lista titlurilor bibliografice.

3


CUPRINS1. INTRODUCERE.........51.1 Generaliti..........5 1.2 Obiectivele cercetrii6 1.3 Aciunea apei asupra construciilor..6 1.4 Repere istorice.....7 1.5 Concluzii......9 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5.

2. MATERIALE I STRUCTURI HIDROIZOLANTE....10Materiale folosite pentru hidroizolaii...10 Domenii de utilizare..15 Criterii i niveluri de performan asociate structurilor hidroizolante 17 Alctuirea n cmp curent a structurilor hidroizolante......24 Concluzii..27

3. HIDROIZOLAII LA ELEMENTE DE CONSTRUCII SUBTERANE 303.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. Generaliti......30 Controlul apelor i sisteme de drenaj...32 Profile de etanare a rosturilor de tip apastop....35 Sisteme de hidroizolaii....40 Sinteze i concluzii...46

4. HIDROIZOLAII LA ELEMENTE DE CONSTRUCII DE TIP ACOPERI-TERAS......494.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. Generaliti...49 Materiale utilizate.....50 Soluii conceptuale i tehnologia de execuie......52 Repararea teraselor existente ...55 Sinteze si concluzii...56

5. CONCLUZII, ANALIZE, CONTRIBUII PERSONALE I DIRECII DE CERCETARE VIITOARE.595.1. Concluzii.59 5.2. Analize i contribuii personale..62

6. BIBLIOGRAFIE..71

4


Apa este elementul natural cel mai distructiv al betonului, zidriei, i structurilor din piatr natural. Apa continu s deterioreze sau s distrug complet mai multe cldiri i structuri mai mult dect rzboiul sau seismele. Apa i umiditatea de infiltraie este un important agent agresiv, iar infiltrarea ei n pri sau elemente de construcii conduce la apariia unor efecte negative majore, din care se pot enumera: - Coroziunea armturilor i a pieselor metalice nglobate n beton, ducnd la reducerea pn la pierderea caracteristicilor mecanice ale elementului atacat;

1.1.

GENERALITI

1. INTRODUCERE

-

Fig. 1.1. Coroziunea armaturilor datorita infiltratiilor. Degradri datorit ciclurilor de nghe-dezghe; Modificri ale caracteristicilor fizico-mecanice ale materialelor; Degradarea finisajelor; Reducerea capacitii de izolare termic; Igrasie; Putrezire.

Fig. 1.2. Degradari de finisaje si igrasie. Metodologia de studiu utilizata in aceasta lucrare este cercetarea aplicativa, compusa din: Cunoasterea situatiei actiuale si a materialelor care au fost puse in lucrare inainte si dupa 1990;5


-

Detalii privind solutiile de hidroizolatii si de difuziune a vaporilor, concepute gresit in multe cazuri; Pantele teraselor si balcoanelor care in majoritatea cazurilor nu aasigura scurgerea totala spre gurile de scurgere.

1.2.

OBIECTIVELE CERCETRII

Obiectul cercetarii este unul din cele mai importante subsisteme ale constructiilor si anume protectia construciilor mpotriva umiditii. Obiectivul principal al lucrrii de fa este analiza efectelor actiunii apei asupra construciilor i a soluiilor ce se impun pentru indeplinirea exigenelor i reducerea pagubelor care pot aprea, precum si sistematizarea informatiilor pentru realizarea unor solutii practice si eficiente. Lucrarea ncearc s prezinte concepii i alctuiri moderne de protejare hidrofug i tehnologii de punere n lucrare a acestora, evalund diverse materiale si procedee, pentru reducerea efectelor distructive ale apei asupra construciilor. Experiena actual a artat c majoritatea problemelor de infiltraii apar pe poriuni relativ mici din suprafaa total expus a cldirii. Incapacitatea de a controla instalarea i conectarea diferitelor componente de construcie care formeaz faada cldirii creeaz multitudinea de probleme cu care se confrunt proiectarea i industria de construcii. n timp ce materiale individuale i sistemele de hidroizolaii continu s se mbunteasc, nu se acord o atenie mbuntirii necesare i adesea critice n detaliu care este necesar pentru trecerea de la o component a faadei la alta. Hidroizolaia este o combinatie de materiale i/sau sisteme care previn ptrunderea apei n elementele structurale ale unei cldiri sau a elementelor de finisaj. Principiile de baz ale proiectrii hidroizolaiilor i anvelopei pentru a asigura o structur etan i un mediu interior sntos se pot rezuma la 3 pai: - cunoaterea surselor de ap care pot fi ntlnite; - proiectarea sistemelor pentru a preveni infiltraiile din aceste surse; - detalierea corespunztoare a proiectului pentru fiecare component individual a anvelopei sau a componentelor adiacente, care s asigure etaneitatea la ap i difuzia vaporilor din interior pentru ntreaga perioad de exploatare a cldirii. Pentru a putea stabili ce msuri trebuie luate n cursul proiectrii i execuiei etanrii unei construcii, trebuie s se fac o analiz amnunit a aciunii agresive posibile a apei asupra construciei fiind necesare determinri hidrologice, geotehnice i chimice.

1.3.

ACIUNEA APEI ASUPRA CONSTRUCIILOR

Fig. 1.3. Apa ce acioneaz asupra unei cldiri6


Apa care poate penetra anvelopa unei cldiri este reprezentat cel mai frecvent de apa de ploaie, care acioneaz la partea superioar a construciei i apa subteran care poate ptrunde pe la partea inferioar. Alte surse trebuie de asemenea s fie luate n considerare, cum ar fi: topirea zpezii, apele redirecionate din burlane i jgheaburi etc. Prezena oricrei dintre aceste surse de ap ns nu va provoca neaprat infiltraii. Ca s apar infiltraiile, apa trebuie s fie mpins de o anumit for (gravitaional, tensiunea superficial sau vnt/cureni de aer pentru componenta suprateran a anvelopei, i presiunea hidrostatic sau capilaritatea n cazul anvelopei inferioare, subterane). De asemenea, cel mai important, trebuie s existe o bre (gaur, ruptur sau alte tipuri de deschideri) n anvelop, pentru a facilita intrarea apei n spaiile protejate. n funcie de modurile de aciune specifice asupra construciilor sau elementelor de construcie, apa din natur care acioneaz asupra cldirilor poate fi clasificat n: ap din precipitaii, ap de suprafa, ap subteran. Apa din precipitaii acioneaz asupra elementelor de construcie prin: dizolvarea parial a unor componeni ai materialelor, degradarea elementelor prin nghe - dezghe, eroziune, umezire, splarea unor componeni constitutivi. Evaporarea rapid a apei coninut n elementele de construcie produce o cretere a valorii presiunii vaporilor de ap din porii straturilor de protecie (tencuieli, placaje etc), genernd desprinderea acestor straturi i favoriznd apariia fisurilor. Prin umezire se favorizeaz apariia mucegaiurilor, a ciupercilor etc. Apele de suprafa apar atunci cnd apa provenit din precipitaii, acumulat la nivelul acoperiului i al terenului, nu este direcionat ctre sistemul edilitar de canalizare sau atunci cnd, la nivelul suprafeei terenului, exist o lenticul de pmnt greu permeabil. Apele de suprafa acioneaz asupra elementelor de construcie, n zonele de contact dintre acestea, prin eroziune i infiltrare. Apele subterane pot proveni din infiltrarea apelor meteorice, a defeciunii unor instalaii, din apa freatic. Asupra elementelor i materialelor de construcie, apa subteran acioneaz n mod diferit funcie de compoziia sa chimic, caracteristicile fizico - chimice ale pmntului, poziia elementelor de construcie comparativ cu nivelul pnzei de ap freatic. n aceste condiii aciunea apei se poate realiza prin umezire, eroziune, coroziune chimic etc. Omul, n evoluia sa, a avut mereu de nfruntat mediul n care a trit. Odat cu migrarea lui din inuturile calde spre zone mai reci, apare necesitatea de aprare mpotriva frigului i umiditii. Aceast necesitate determin evoluia habitatului i, in special, durata de existen a primelor cldiri, realizate n special din lut i lemn. Durata de via a acestor construcii era foarte mic. Primul material durabil folosit a fost piatra, i mai apoi argila ars. Noile construcii realizate cu materiale durabile trebuiau ns protejate contra ptrunderii umiditii. Primele materiale folosite la etanri au fost bitumurile i mortarele de ciment i var, utilizate n general pentru construciile pentru captarea i depozitarea apei. Epoca modern a dus la dezvoltarea materialelor polimerice, care i-au gsit repede locul ca materiale de construcii i izolaii. Arheologii au descoperit un tip de beton datnd din anul 6500 .Hr., cnd sirienii din epoca de piatr, utilizau focul n gropi pentru nclzit i gtit. n Europa, dovezile arheologice au artat o utilizare timpurie a betonului, de-a lungul fluviului Dunrea, n vechea Iugoslavie, unde a fost folosit pentru etajarea unor construcii n anii 5600 .Hr. n nord-vestul Chinei, cu 3000 de ani .Hr. s-au descoperit dovezi ale utilizrii unui tip de ciment, n provincia Gansu. Egiptenii au folosit cimentul, conform dovezilor arheologice cu aproximativ 2500 de ani .Hr., obinnd o compoziie de beton a crei durabilitate este evideniat prin faptul ca unele coloane de beton construite n urm cu mai bine de 3600 de ani sunt nc in picioare.

1.4.

REPERE ISTORICE

7


Pe de alt parte, constructorii greci, cu circa 600 de ani .Hr., au descoperit o puzzolan natural, care, atunci cnd era amestecat cu var, dezvolta proprieti hidraulice. Cu toate acestea, romanii au fost aceea care au folosit cimentul n cantiti mari, pentru construirea de proiecte uriae. Utilizarea timpurie de ctre romani a cimentului dateaz din anii 300 .Hr.. Din aceast perioad, romanii au perfecionat constant tehnologia betonului. De altfel denumirea n englez pentru beton concrete -, provine din latinescul concretus care nseamn crescut mpreun Odat cu prbuirea Imperiului Roman, acest material minunat, care a dat mreia imperiului, s-a pierdut n negura veacurilor, ca s fie redescoperit foarte trziu, n secolul XVIII, cnd James Parker, un cleric britanic, inventeaz unul dintre noile cimenturi de pionierat ale secolului al XVIII-lea. Comuniti preistorice de vntori i agricultori au folosit seceri i sgei confecionate din cremene ataate sgeii n sine, sau unui mner, cu ajutorul bitumului, cu mii de ani nainte de prima civilizaie din Sumer, cu circa 75.000 . Hr. Pentru Nabucodonosor (ultimul mare rege al Babilonului, i unul dintre constructorii cei mai prestigioi din istorie, cel care a terminat Turnul Babel), bitumul a fost un simbol de progres i prosperitate, vizibil nu numai n turnul preuit de el, dar i n fiecare strad pavat, perete, baie, pod i evi de scurgere fcute de lucrtorii si. El a construit, mari reele de canalizare cptuite cu un amestec de bitum, argil i pietri. Europa de Vest a ajuns s cunoasc mumiya, sau bitumul, n principal din descrieri ale medicilor musulmani din Egipt despre proprietile acestuia de vindecare, prin secolul 12. Dar cu declinul n progresul tiinific n Orientul Mijlociu dup secolul al 12-lea, proprietile minunate alee bitumului au fost nc o dat uitate, ca s fie redescoperite, pe la mijlocul secolului 19 atunci cnd primul pu modern de petrol a fost forat i petrolul a devenit fora vital a societii moderne. n 1908, Charles Geisen, un profesor de latin, asociat la Alsatian Emulsion Factory are ideea de a nmuia pnz de iut n bitum fierbinte, obinnd astfel prima membran modern. n 1933, fiul acestuia, adaug membranei un strat de folie subire de aluminiu pentru a proteja bitumul de variaii de temperatur, intemperii i raze ultraviolete, extinznd astfel durata de via a membranelor. Dezvoltarea de bitum modificat pentru acoperiuri a nceput n Europa. Unele dovezi indic faptul c un brevet a fost eliberat n 1929 pentru modificarea bitumului n Scandinavia. Deoarece scandinavii distrug cele mai multe nregistrri dup 10 ani, nu s-au mai gsit informaii despre acel brevet. n orice caz, nu exist o dezvoltare major pn la nceputul anilor 1950. De 50 de ani industria polimerilor a intrat in viata noastra si a adus cu ea cuvinte ca: polistiren, polietilena, clorura de polivinil, poliamide etc. Dar, invazia polimerilor n vietile noastre nu a fost o pur ntmplare i se datorez multor ani de studii: - Cauciucul: Primul polimer de care putem spune ca am auzit a fost produs de Charles Goodyear in anul 1839. Goodyear a reusit sa modifice proprietatile gumei naturale, extrasa dintr-un arbor care se gaseste in Brazilia. Acesta a observat ca acest cauciuc se mentine uscat si flexibil la orice temperatura, pe cand inainte, celelalte materiale, se topeau si ramaneau lipicioase. Goodyear a prezentat acest produs, care mai tarziu a avut multe alte aplicatii printre care si membranele hidroizolante. - Studiind nitratul de celuloza obtinut in 1845 de catre Basel, Alexander Parkes obtine un nou material care putea fi folosit in stare solida, fluida, care se prezenta rigid, opac, flexibil, rezistent la apa, care putea fi colorat si care putea fi transformat cu ustensile precum metalul. Parker a numit acest material Parkesina, l-a prezentat dei nu a avut un mare succes comercial datorit costului su ridicat de fabricare. Acesta a fost un pas8


-

-

definitiv in domeniul maselor plastice primitive iar de aici incepe sa se dezvolte o familie numeroasa de polimeri pe care o cunoastem si in ziua de azi. Celuloidele: In 1868 firma Phetan&Collander, o firma din Statele Unite ale Americii, producatoare de saci, a promis un premiu de 10.000 de dolari celui care descoperea un produs capabil sa substitue fildesul folosit in fabricarea sacilor. John W. Hyatt a inceput o investigatie in acest sens si in anul 1868 a imbunatatit produsul dezvoltat de Parkes si obtine un produs mai economic. Acest produs a fost denumit celuloide. Clorura de polivinil: Rasina de vinil este o substanta cu o istorie care atesteaza tenacitatea dorita de investigatori pentru succesul mult dorit. A fost Baumann, in 1872, care a studiat procesul de polimerizare a clorurii de vinil si care a pus o mare importanta pe produsul termoplasric care se putea obtine. Dar a fost necesara aprofundarea cunostintelor in sinteza clorurii de vinil si in polimerizarea realizata de chimistul rus Ivanovic Ostromislenski (1880-1939), inainte de a incepe productia polimerilor de vinil. In 1927 compania american Union Carbide Chemicals a produs primii copolimeri de clorura-acetata de vinil care au fost fabricati doar dupa anul 1939.

1.5.

CONCLUZII

Nevoia de protectie impotriva fortelor naturii, a impins oamenii din cele mai vechi timpuri sa-si caute adaposturi, si ulterior sa si le construiasca. Totusi, si in zilele noastre, dupa atatea, progrese tehnice si tehnologice, adaposturile noastre sunt agresate de fortele naturii cum ar fi cutremure, inundatii etc. Teza de fata se refera la efectele distructive ale apei, prin infiltrarea ei in elementele de constructii. Aciunea apei asupra elementelor de construcie ale infrastructurii, se poate realiza: n mod direct prin: - degradri mecanice datorate fenomenelor repetate de: nghe-dezghe, evaporare, eroziune, splarea unor constitueni; - coroziune chimic, datorat agresivitii chimice a apei sau a terenului; - favorizarea apariiei mucegaiurilor, a ciupercilor, a microorganismelor, ceea ce conduce la deprecierea condiiilor interioare din punct de vedere sanitar igienic, precum si distrugerea unor materiale prin putrezire etc.; n mod indirect prin fenomene de tasare. Anvelopa cladirii este cea la care se face referinta cand vorbim de exigenta de etanseitate. Anvelopa ndeplinete numeroase funcii n ciclul de via al unei cldiri, dintre care: - previne infiltraia apei; - controleaz transmisia vaporilor de ap; - controleaz cldura i debitul de aer, n i n afara spaiilor interioare; - realizeaz un scut mpotriva razelor ultraviolete i luminii solare excesive; - limiteaz ptrunderea zgomotului; - previne formarea i creterea mucegaiului etc.

9


2. MATERIALE I STRUCTURI HIDROIZOLANTEn funcie de materialele folosite, hidroizolaiile se clasific n: - hidroizolaii bituminoase; - hidroizolaii pe baz de polimeri; - hidroizolaii metalice; - hidroizolaii realizate din tencuieli (rigide); - hidroizolaii sub form de soluii; - hidroizolaii mixte. Principalele caracteristici fizico - mecanice ale bitumului de petrol utilizat pentru materiale i lucrri de hidroizolaii n construcii sunt: Tabelul 2.1 Tipul de bitum Caracteristica H 38/42 H 45/55 H 68/75 H 80/90 Punct de nmuiere, (n C) 38...42 45...55 68...75 80...90 Penetraie la 25 C, (n zecimi de mm), minim 180 40 35 20 Ductilitate : la 0C, (n cm, minim) 8 80 1 3 la 25C, (n cm, minim) 100 4 Punct de rupere Fraass, (n C) maxim -17 -10 -12 -10 Substane solubile n sulfur de carbon sau 99 99 99 99 tetraclorur de carbon, %, minim Ap urme urme urme urme Punct de inflamabilitate M, C, min. 240 240 240 250 Stabilitate dup nclzire la 163 C, timp de 5 ore : 0,9 30 1 1 1 pierdere de mas, %, maxim. scderea penetraiei iniiale la 25 C, %, maxim 40 30 30 Parafin, %, max. 2,0 2,5 2,0 2,0 Dintre polimerii folosii pentru modificarea bitumului se pot meniona urmtorii: polipropilen atactic (APP); copolimeri dietilen si bitum (ECB); stiren-butadien-stiren (SBS); propilen etilen (EPM, EPDM); polietilena de clorosulfonat (CMS); polipropilena isotactic (IPP); acetat-vinil-etilen (EVA); ester-acril etilen (EAC); poli-alfa-oleofine (PAO) i poli-oleofine termoplastice (TPO); poliisobutilen (PIB). Cei mai utilizai polimeri sunt APP si SBS, polimeri de tip plastomeric, respectiv elastomeric. Din amestecuri bitum-plastomer se obin masticuri cu comportament prevalent plastic, iar din amestecuri bitum-elastomer masticuri cu comportare elastic n practic, adugarea polimerilor trebuie s conduc, dup o suficient amestecare, la obinerea unui compound care, fa de bitumul oxidat, trebuie s prezinte urmtoarele avantaje: - ridicarea punctului (temperaturii) de nmuiere; - scderea penetraiei;

2.1.

MATERIALE FOLOSITE PENTRU HIDOIZOLAII

10


- mbunttirea flexibilitii la rece; - mbuntire alungirii la rupere; - cresterea rezistenei la abraziune; - creterea elasticitii; - creterea rezistenei la mbtrnire. Parametri fizico-chimici care condiioneaz eficacitatea modificrii cu SBS sunt: - calitatea bitumului, care trebuie s aib un oportun coninut n substane aromatice; - tipul de elastomer folosit, care trebuie s aib o structur radial simetric, un raport stiren/butadien de 30/70, masa molecular ridicat (circa 250.000) i forma fizic cu o suprafa specific mare; - sistemele de amestecare trebuie alese n aa fel nct acestea s fie n msur s nving forele de forfecare aprute n urma creterii vscozitii compoundului dup topirea SBS-ului i care s permit o amestecare perfect n timp de maxim 120-150min. n scopul unei mai bune nelegeri a efectului provocat de polipropilena atactic (APP) i de SBS, aflate n cantiti optime n bitum, consider oportun s reproduc diagrama lui HEUKELOM (fig. 2.4), pentru a evidenia variaiile de comportament ale celor mai importani parametrii.

Fig. 2.4. Diagrama HEUKELOM despre variaia proprietilor amestecurilor de bitum Pus fa n fa cu bitum-APP, bitumul-SBS prezint o mai joas temperatur de fragilizare (-25C), o mai sczut temperatur de nmuiere (max. 130C) i mai bune proprieti mecanice (n special alungire la rupere). Comportamentele diferite ale celor dou tipuri de compound se observ n diagramele din figura 2.5.

Fig. 2.5. Variaia alungirii la rupere, funcie de rezistena la traciune, pentru bitumuri APP i bitumuri SBS11


Materiale n foi (membranele bituminoase) Sunt materiale compozite, calitile finale ale acestora fiind atinse prin conlucrarea celor doua elemente principale: compusul bituminos, n principal pe baz de bitum modificat cu polimeri, i armtura suport.

Fig. 2.8. Componentele principale ale foliei bituminoase Masa impermeabilizant BITUM-POLIMERI ocup locul cel mai important n complexul materialului finit. Compusul bituminos este un amestec de bitum, polimeri i filer, ce confer membranelor impermeabilitatea caracteristic. Odat cu apariia bitumului aditivat i a noilor tipuri de armturi, s-a produs creterea spectaculoas a proprietilor membranei bituminoase. Tipuri de membrane bituminoase Membranele bituminoase pot fi alctuite pe baza a dou mari categorii calitative de bitum: - bitum oxidat i bitum aditivat (bitum-polimeri). Straturi de armare sau suport Armtura suport este un alt element de baz n compoziia membranelor bituminoase. Performanele i durata de via a membranelor depind de poziionarea corect a reelei de armare n grosimea membranei.

Fig. 2.9. Procentul de diminuare a dimensiunilor membranelor n funcie de tipul armturii n funcie de natura reelei de armare distingem: - reele de armare naturale (hrtie, pnz, iut); - reele de armare minerale (fibre de sticl foi sau reele metalice); - reele de armare sintetice (poliester). n ceea ce privete tipul reelei de armare exist: - material esut: armtura prezentnd uneori deformri i umflturi locale; - material neesut: armtura nu prezint astfel de deformri.12


Tabelul 2.2: Principalele caracteristici mecanice ale celor mai utilizate armturi. Rezisten la rupere (N,min) Alungirea la rupere (%) Natura armturii longitudinal transversal longitudinal transversal Carton 300 ...400 200 ... 350 2 2 Pnz bitumat 500 ... 450 400 ... 350 10 20 30 mpslitur bitumat 150 ... 250 150 ... 200 2 2 estur bitumat 550 ... 700 450 ... 600 5 5 Fire de sticl 160 ... 550 150 ...450 2,5 2...5 mpslitur din fibre de sticl 300 ... 400 180 ... 300 2,5 2 Fibr de sticl 400 250 2 2 Voal de sticl ranforsat 400 150 2 2 estur din fibre de sticl 800 800 5 5 Poliester 1100 850 45 45 Voal poliesteric 800 800 40 40 mpslitur poliesteric 1000 1000 50 50 Folie de aluminiu 200 ... 300 200 ... 300 3 3 Materialele hidroizolante polimerice sunt reprezentate de materiale diverse din categoria polimerilor elastomeri sau plastomeri (produi de polimerizare nalt a hidrocarburilor nesaturate). Procedeul de fabricare a foilor hidroizolante polimerice consta n laminare, calandrare sau extrudare. Materialele din polimeri sunt materiale n alctuirea crora intr substane macromoleculare. Substanele macromoleculare pot fi de natur organic, anorganic sau mixt. Materialele polimerice utilizate pentru hidroizolaii se prezint sub dou forme: - membrane hidroizolante - materiale n suluri (folii hidroizolante); - mase omogene - cu aplicare pelicular cu pensula, rola, sau prin suflare (amorse, mase peliculare hidroizolante, mase adezive i mase de etanare). Tipuri de polimeri folosii Materialele polimerice de baza utilizate la producerea foilor hidroizolante sunt urmtoarele: Polimeri elastomeri: - IIR - copolimer de izopren si de izobutilen; - EPDM (EPT) - copolimer de etilen propilen si dien- monomer; - CSM - polietilen clorosulfonat; - NBR - cauciuc nitril; - ECB - bitum-etilen-copolimerizat; - FPO poliolefin flexibil. Polimeri plastomeri: - LDPE polietilen de joas densitate; - HDPE - polietilen de nalt densitate; - PIB poliizobutilen; - VAE (EVA) - copolimer de acetat de vinii si etilen; - CPE (PEC) - polietilena clorurat; - PVC - clorura de vinil; - Gudron cu PVC. Polimeri elasto-plastomeri: - TPO - poliolefin termoplastic (thermoplastic polyolefin). Hidroizolaile metalice sunt utilizate n cazul solicitrilor mecanice importante (ce depesc 5daN/cm2), temperaturi mai mari de +40C, la lucrri speciale. Au costuri ridicate dar ofer impermeabilizri deosebite. Ca dezavantaje specifice hidroizolaiilor metalice se amintete c trebuiesc rezolvate problemele legate de etanare n zona de mbinare i13


coroziunea provenit din cureni electrolitici. Ca materiale folosite avem: oelul, plumbul, cuprul i zincul, aluminiul, aliaje. Hidroizolaii realizate din tencuieli (rigide). Se utilizeaz dou tipuri de tencuieli: - impermeabile - cu adaosuri hidrofuge sau cu dozaj ridicat de ciment (peste 400500kg/m3); - torcretate - se obin prin stropirea de mortar cu presiune i vitez mare (aprox. 115 m/s) cu aer comprimat. Tencuielile impermeabile se execut folosindu-se adaosuri hidrofuge n mortare; ele se rezum la straturi subiri de tencuial, Acestea dau, n general, rezultate bune, mai ales n cazurile n care nu exist pericol de tasri sau de alte micri ale elementelor de construcie etanate, de exemplu la etanarea ulterioar a unor ncperi n subsoluri umede, la construcii existente) la care nu se mai produc tasri. Torcretarea este un procedeu de mprocare cu mortar a suprafeelor, cu presiune i cu vitez mare (cca. 115m/s), cu ajutorul aerului comprimat, folosind un mortar de ciment cu agregate fine. Procedeul se preteaz foarte bine pentru realizarea unor tencuieli subiri i compacte. Impermeabilizri n masa elementului - sunt utilizate n general atunci cnd stabilitatea la fisurare este mai mic de 0.1 mm. Procedeul const n injectarea sau difuzia de soluii hidrofobizante sub presiune, n elementele de construcie. Sunt folosite pentru umplerea porilor n toat masa elementului de construcie. Sunt utilizate soluii hidrofuge lichide, pulverulente, uni- sau bi-componente. Dezavantajul major al acestor soluii este c la o fisurare mai accentuat a elementului structural, devin ineficiente. Cercetrile moderne in domeniul materialelor de construcii au furnizat dou mari direcii de acionare n acest domeniu: - impermeabilizare cu substane pe baz de acid silicic; - impermeabilizarea betonului pe un strat superficial sau chiar in profunzime (prin umplerea porilor), pe baza de cimenturi hidratate. Impermeabilizarea pe baz de acid silicic se bazeaz pe mecanismul de osmoz a unei soluii apoase de siliconai/acid silicic n mediu bazic i formarea de geluri dure, ireversibile, stabile (silicai i siliconai de Ca i Mg), n urma reaciilor cu srurile dizolvate n apa din pori i capilare, precum i a depunerilor de sruri ca urmare a dereglrii echilibrului chimic al materialelor n construcii. Impermeabilizarea pe baz de cimenturi hidratate osmotice se manifesta pe dou mari direcii de impermeabilizare a elementelor de construcie supuse la aciunea apei/ umiditii pe baz de cimenturi hidratate: - impermeabilizarea betonului ntrit i respectiv a zidriei prin aplicarea de tratamente pe baz de cimenturi hidratate, puse n lucrare sub form de mortare. Se precizeaz necesitatea de a pregti suprafaa suport pentru tratamentul de impermeabilizare, soluiile complete de sisteme de impermeabilizare, incluznd, pe lng tratarea efectiva a suprafeei i: repararea fisurilor, mbinrilor i gurilor n beton; impermeabilizarea rosturilor de construcie dintre suprafeele din beton; oprirea imediat a infiltrrii sau curgerii apei prin fisurile betonului; bariera mpotriva apei pentru beton sau crmid; repararea i reacoperirea (ncrcarea) suprafeelor de beton si zidrie; asigurarea aderenei ntre betonul proaspt i cel vechi; impermeabilizarea prin adugarea n masa de beton proaspt de aditivi organici hidroizolatori. Hidroizolaiile mixte - pot fi: masticuri bituminoase cu inserii metalice, masticuri bituminoase aplicate pe tencuieli, materiale bituminoase i foi metalice etc. Sunt utilizate la rosturi de tasare - dilatare, la elemente de construcie supuse presiunilor hidrostatice mari. Sunt durabile i eficace.14


Datorit avantajelor pe care le ofer (pre de cost relativ sczut, punerea uoar n oper, rezisten bun la ageni chimici, aderen mare la lipire, gam mare de produse compatibile), bitumul rmne cel mai utilizat material hidroizolator folosit n construcii. Bitumurile simple - Se folosesc mai putin n zilele noastre, datorit tehnologiei greoaie de punere n lucrare. Bitumurile simple trebuie aduse in stare fluid, prin nclzire la 180200C, si apoi aplicate pe stratul suport. Dac suportul este umed, n contact cu un material la o temperatur att de ridicat, umiditatea se evapor repede i formeaz straturi subiri de vapori ntre materialul umed i pelicula de bitum, care pot provoca umflarea peliculei i ruperea umflturii la solicitrile mecanice exterioare. De regul acestea se utilizau pentru amorsarea suprafetelor suport i lipirea cartonului bitumat. Au fost utilizate i ca strat de hidroizolaie n unele cazuri dar, din cauza fenomenului de mbtrnire, acestea i pierdeau repede capacitatea de etanare. Soluiile de bitum se preparau de regul pe antier prin dizolvarea bitumului n solveni organici, mai nou sunt fiind fabricate i ambalate n bidoane sau glei. Se folosesc n special la lucrrile de amorsare a suprafeelor suport pentru hidroizolaii, n special pe suprafeele verticale de beton, cu condiia ca acestea s fie perfect uscate. Prin aplicarea pe stratul suport substanele volatile se evapor, bitumul rmnnd sub form de pelicul. Se utilizeaz la rece pentru amorsarea suprafeelor ce urmeaz a fi hidroizolate. Ader la stratul superior uscat. Dac n compoziie se introduce adaosuri tensioactive pot adera i la stratul suport umed. Mai pot fi folosite pentru protecia metalelor i a construciilor din beton aflate n contact permanent cu apa, chiar i cu apa de mare. Sunt potrivite pentru protecia evilor de canalizare a tuburilor de metal. Emulsiile de bitum sunt compuse din bitum pur, i aditivi (elastomeri sintetici, rini i ageni mpotriva exfolierii), ce formeaz o pelicul elastic cu execelent adeziune la cele mai uzuale elemente structurale. Emulsiile bituminoase se utilizeaz: - la hidroizolarea fundatiilor din beton, cuzineilor, zidurilor de sprijin; - la hidroizolarea acoperisurilor plane necirculabile, balcoane, pereti, pivnie si alte suprafete din beton; - la repararea straturilor vechi de bitum; - ca amors pentru membranele bituminoase; - ca adeziv pentru lipirea panourilor termoizolante din polistiren sau poliuretan pe suprafee hidroizolate cu produse pe baz de bitum. Stratul hidroizolant realizat nu se preteaz a fi placat cu plci ceramice lipite cu adezivi. Suspensiile de bitum. Hidrofilizarea particulelor de bitum n cazul suspensiilor se face cu ajutorul unor pulberi minerale foarte fine (filere). Pasta de var gras a fost materialul cel mai des utilizat. Suspensiile de bitum se utilizeaz: - ca strat de amorsare pentru membranele bituminoase; - ca strat hidroizolant, la acoperiuri plane; Chiturile bituminoase alctuiesc n general straturi mai groase dect peliculele. Prezint aderen bun la suport din beton, att pe suprafeele orizontale ct i vertical. Au stabilitate i rezisten la diferite medii chimice i sunt uor de preparat i aplicat. Nu prezint degradri fizico-chimice n urma mbtrnirii accelerate i pot fi exploatate la temperaturi cuprinse ntre -30C i +80C. Chiturile se vor aplica numai pe suprafee uscate. Chiturile bituminoase se folosesc: - ca strat hidroizolant, la acoperiuri plane; - la etanarea strpungerilor; - la etanarea rosturilor.15

2.2.

DOMENII DE UTILIZARE


Masticurile si mixturile bituminoase - sunt ntrebuinate n lucrri de izolaie hidrofug i la nchidere de rosturi. Masticul utilizat la cald se obine din bitum topit n amestec cu filere pulverulente i se utilizeaz la lipirea i peliculizarea suplimentar a membranelor. Masticul utilizat la rece se fabric din bitumuri tiate din dispersii apoase din bitum i filer. Se aplic ca mase de paclu sau ca adeziv n unul sau mai multe straturi, simple sau armate cu voal din fibre de sticl, poliester etc. pe suprafeele amorsate. Mortarele bituminoase - sunt folosite n lucrri de izolaie hidrofug n situaia n care este nevoie de o protecie impermeabil caracterizat printr-o elasticitate scazut. Aplicarea manual se poate executa cu pensula sau fier de gletuit, iar cea mecanic cu stropire, astfel suprafeele divizate de muchii sau ndoituri se pot acoperii mult mai uor. Membranele bituminoase (materialele bituminoase n foi) constituie gama de produse cea mai larg utilizat n lume, n structuri hidroizolante monostrat sau multistrat. Membrane pe baz de bitum oxidat - Sunt materiale tradiionale dar care prezint n general comportament slab la temperaturi sczute (flexibilitate). Se interzice utilizarea membranelor pe baz de bitum oxidat la construciile de categorie de importan A i B (conform HG 261/1994). Membrane pe baz de bitum aditivat - Reprezint sortul cel mai utilizat pe plan mondial, cu caliti net superioare fa de materialele hidroizolante pe baz de bitum oxidat. Bitumurile aditivate utilizate n producerea membranelor hidroizolante sunt urmtoarele: - Bitum-plastomer: Au o bun comportare la aciunea solvenilor organici i la alungiri prelungite. Lipirea ntre foi i pe suport se poate face prin sudur (topire superficial cu flacra sau cu jet de aer fierbinte) i/sau prin lipire cu adezivi specifici la cald sau rece; - Bitum-elastomer: Au o bun comportare la alungiri prelungite i la temperaturi sczute. Lipirea pe suport i ntre foi se poate realiza prin sudur i/sau prin lipire cu adezivi la cald sau rece; - Bitum polimer-adeziv: Au o bun comportare la alungiri prelungite. Lipirea ntre foi sau pe suportul amorsat se face prin simpla presare la temperaturi ambientale pozitive, conform indicaiilor productorului. Lipirea suprapunerilor se face prin sudur sau prin autoaderen, cu sudura unui traif continuu de membran peste suprapunere. Membrane din polietilen de nalta densitate HDPE - Sunt rezistente att la presiuni mecanice ct i n contact cu diveri ageni chimici i datorit structurii lor geometrice speciale, asigur ventilaia eficient, precum i drenajul suprafeei protejate. Membrane din policlorur de vinil (PVC) plastifiat - Sunt concepute pentru asigurarea hidroizolaiei elementelor de construcie sau construciilor situate sub nivelul terenului, mpotriva umiditii solului i a apelor subterane cu sau fr presiune hidrostatic. Se obin ntr-o instalaie tehnologic automatizat computerizat, prin procedeul de extrudare - calandrare a policlorurii de vinil. Sunt nearmate, incompatibile cu bitumul i nerezistente la radiaii UV, de aceea trebuie protejate. Membrane din polioleofin termoplastic (TPO) - TPO este o polioleofin termoplastic care combin calitile a dou dintre cele mai utilizate materiale n hidroizolaie: flexibilitatea EPDM-ului (cauciucul sintetic) i sudabilitatea PVC-ului. ntr-un timp relativ scurt membranele TPO au fost larg acceptate de ctre specialitii n domeniu, consultani, arhiteci i constructori din toat lumea. Membrane din cauciuc sintetic EPDM - n ultimii ani tot mai muli proprietari i proiectani au neles c EPDM-ul (care este de fapt un cauciuc sintetic) reprezint o soluie modern i extrem de eficient de hidroizolare. Primul mare avantaj l reprezint faptul c vine n buci mult mai mari, ceea ce anuleaz problemele specifice membranelor bituminoase i anume numrul mare de mbinri. Cauciucul EPDM se va plia i va rezista la toate modificrile de temperatur fr a crpa sau a se dezlipi fiind, n acelai timp, complet rezistente la poluarea atmosferic.

16


Materialele polimerice din mase omogene cu aplicare pelicular. Acest tip de hidroizolaie are numeroase avantaje, dintre care vom enumera cateva: acoper fisurile, este foarte elastic i asigur un strat continuu. Are o adeziune excelent pe beton, zidrie, tigle etc. Se transform din faz lichid n faz solid n timp record, minim 5 secunde, maxim 3 ore, n functie de tipul de hidroizolatie folosit. Viteza de execuie este extraordinar (o echipa de 2-3 muncitori poate executa real 8001000mp de hidroizolatie complet, dar mai ales corect). Punerea n lucrare se poate face n orice anotimp i la orice temperatur exterioar (10C, 50C). Garania execuiei este tripl (20-25 de ani) fa de orice variant clasic (5-8 ani). Rezistena la trafic este excelent, ca i aceea la toti factorii agresivi externi: ploi abundente, grindin, diferene mari de temperatur, radiaii ultraviolete, ploi acide etc. Deloc de ignorat este i faptul c manopera este cu 80% redus fa de sistemul clasic. Hidroizolaiile metalice - Sunt utilizate n cazul solicitrilor mecanice importante (ce depesc 5daN/cm2), temperaturi mai mari de +40C, la lucrri speciale. Au costuri ridicate dar ofer impermeabilizri deosebite. Ca dezavantaje specifice hidroizolaiilor metalice se amintete c trebuiesc rezolvate problemele legate de etanare n zona de mbinare i coroziunea provenit din cureni electrolitici. Tencuielile impermeabile pot constitui soluii preioase i ca msur provizorie pe antier pentru completarea unor ci de ptrundere a apei, apoi contra infiltraiilor i a umezelii din pmnt. Uneori aceste tencuieli impermeabile se execut n combinaie cu vopsiri cu substane bituminoase hidrofuge. Utilizari: La impermeabilizarea pereilor exteriori mpotriva umezelii i a apei de infiltraie; La sigilarea porilor, nainte de aplicarea straturilor de beton i rini epoxidice; La impermeabilizarea pereilor mpotriva infiltaiilor de ap n camerele subterane; Hidroizolrii ncperilor cu umiditate mare: bi, buctrii, spltorii; Impermeabilizarea i protejarea fundaiilor, pereilor subterani sau parial ngropai, structurilor de retenie a apei etc. Poate fi aplicat pe beton, zidrie i tencuial din ciment etc. Etanarea recipientelor de ap industrial i a vanelor de retenie; Acoperiri de protecie hidrofuge pentru suprafeele de beton, n special n zonele de mprtiere a srii pentru combaterea poleiului; Etanarea betonului fisurat; Etanarea balcoanelor, teraselor i a straturilor de acoperire ceramice. Impermeabilizri n masa elementului - Se utilizeaz n cazul elementelor la care stabilitatea la fisurare este mai mic de 0,1mm.

2.3.

Acest subcapitol cuprinde cerinele de calitate, condiiile tehnice i criteriile de performan principale la care trebuie s rspund urmtoarele categorii de hidroizolaii: - hidroizolarea acoperiurilor i a altor elemente ale cldirilor supuse direct aciunii apelor meteorice; - hidroizolarea elementelor sau prilor de cldiri mpotriva exfiltraiilor; - hidroizolarea elementelor sau prilor de cldiri, amplasate subteran mpotriva infiltraiilor i/sau exfiltraiilor. Condiiile tehnice i criteriile de performan principale la care trebuie s rspund structurile hidroizolante sunt urmtoarele: Rezistena i stabilitatea Sigurana n exploatare Sigurana la foc17

CRITERII I NIVELURI DE PERFORMAN ASOCIATE STRUCTURILOR HIDROIZOLANTE


Igiena, sntatea oamenilor, refacerea i protecia mediului Protecia termic, izolarea hidrofug i economia de energie Protecia mpotriva zgomotului Necesitatea alinierii la normele europene, impune reconsiderarea unor elemente conceptuale, ca urmare a apariiei i implementrii unor noi standarde europene privind performanele calitative ale materialelor hidroizolante (membranelor) i modurile de determinare ale acestora, prin sistem nou de clasificare i prin noi proceduri de laborator. Totodat se impune elaborarea unui model de evaluare al membranelor hidroizolante. Conform NP 040-2002 Normativ privind proiectarea, executarea si exploatarea hidroizolaiilor la cldiri, impermeabilitatea la ap se clasific n ase categorii de niveluri de exigene, pentru care structura hidroizolant este impermeabil, conform tabelului 2.3. Tabelul 2.3 Nivelul presiunii apei Timpul meninerii Niveluri de clasificare I" (KPa sau m coloan de ap) presiunii (ore) I.1. 1,5 sau 0,15 72 I.2. 10 sau 1,0 72 I.3. 60 sau 6,0 48 I.4. 100 sau 10,0 48 I.5. 200 sau 20,0 48 I.6. 400 sau 40,0 48 I.7. peste 400 sau 40,0 48 Conform EN 1928:2000 (SR EN 1928:2003) impermeabilitatea la ap (I) se clasific n apte categorii de niveluri de performan, pentru care structura hidroizolant este impermeabil, conform tabelului 2.4: Tabelul 2.4 Niveluri de clasificare Nivelul presiunii apei (kPa Timpul meninerii I sau m coloan de ap) presiunii (ore) I.1. (metoda A) 10/1,0 I.2. (metoda A sau B) 60/6,0 I.3. (metoda B) 100/10,0 I.4. (metoda B) 200/20,0 24 I.5. (metoda B) 400/40,0 I.6. (metoda B) 600/60,0 I.7. (metoda B) 1000/100,0 Pentru cazurile n care se cer exigene sporite de etaneitate, se propune ca aceste categorii de niveluri de performan s fie amplificate prin majorarea timpului de meninere a presiunii la 72 ore (prin adugare unui sufix M; ex.: I.4.M). Impermeabilitatea la ap se aplic membranelor hidroizolante bituminoase i polimerice. Un parametru auxiliar este impermeabilitatea (etaneitatea) membranelor supuse ncrcrilor uniform distribuite mari. Acest parametru auxiliar, se consider necesar de studiat pentru cazul hidroizolaiilor cuprinse ntre elemente de construcie rigide, grele. Concret, se refer la elementele de fundaie hidroizolate mpotriva migraiei apei prin capilaritate. Condiia ce se impune este de meninere a etaneitii la presiuni relativ mici de acionare a apei, n situaia n care hidroizolaia este presat uniform, cu sarcini constante, pe paliere de ncrcare propuse de 20, 30 i 50 kgf/cm2, aceste ncrcri fiind mult superioare ncrcrilor reale ce se produc la fundaii. Analiza nivelurilor de clasificare a impermeabilitii dup NP 040-2002 i EN 1928:2000, arat c normativul romnesc este inferior standardului european. n NP 040-2002 materialele noi cu caracteristici superioare (I7), nu se pot diferenia n nici un fel, iar

18


materialele de clas I1, cu caracteristici inferioare, nu se mai regsesc n clasificarea din EN 1928:2000. Rezistena la perforare (P) reprezint rezultatul interpolrii valorilor (indicilor) de clasificare a rezistenelor la perforare static (Ps) i perforare dinamic (Pd). Tabelul 2.5 Rezistena la perforare static (Ps) Rezistena la perforare dinamic (Pd) Niveluri de ncrcare-kg Niveluri de Energie de oc de 9 J; subclasificare - Ps (bila 10 mm) subclasificare - Ps (poanson sferic, mm) Ps.1. 7 Pd.2. 15-20 Ps.3. >15 Pd.3. 8-10-12 Ps.4. >25 Pd.4. 4-6 Clasamentul general P" se definete conform urmtoarei grile de interpolare a Ps i Pd, conform tabelului II.6. Tabelul 2.6 Niveluri de clasificare la Niveluri de subclasificare perforare P Perforare static Perforare dinamic P.1. Ps.1. Pd.1. P.2. Ps.2. Pd.2. P.3.(P.3.S.) Ps.3.(Ps.3.S.) Pd.3. P.4. Ps.4. Pd.4. n cazul rezistenei la perforare static, noul standard european EN 12730:2001 (SR EN 12730:2003) impune un mod de determinare asemntor dar modificat ca niveluri de ncrcare, ceea ce impune alte niveluri de evaluare privind rezistena la perforare static, fa de prevederile utilizate pn n prezent, conform SR 137/1995. Fa de prevederile acestui standard, Ghidul UEAtc din 2001 prevede o categorie suplimentar, superioar (L.25) pentru a fi n acord cu nivelurile de performan din vechiul ghid UEAtc. Rezistena la perforare static se aplic membranelor hidroizolante bituminoase i polimerice. Tabelul 2.7 Timpul meninerii Niveluri de clasificare ncrcare - kg fiecrei ncrcri Ps (bila 10 mm) (metoda A i B) Ps.1.(L.5) 5 Ps.2. (L.10) 10 Ps.3. (L.15) 15 24 Ps.4. (L.20) 20 Ps.5. (L.25) 25 Se observ c ntre cele dou norme (naional i european) nu exist diferene majore, doar o departajare mai clar a nivelurilor de clasificare conform codului european. n cazul rezistenei la perforare dinamic, noul standard european EN 12691:2006 (SR EN 12691:2006) impune un mod de determinare diferit. Capul de impact se menine neschimbat, n timp ce se variaz energia de impact prin variaia nlimii de la care cade o for de 5N, ncercrile efectundu-se pe suport dur (D) sau suport moale (M). Aceast ncercare conduce la niveluri de evaluare privind rezistena la perforare dinamic total diferite fa de prevederile utilizate pn n prezent. Rezistena la impact (perforare dinamic) (Pd) se clasific n trei clase, fiecare avnd cinci sau apte subclase, conform tabelului 2.8.

19


Tabelul 2.8 Nivelul de clasificare Tip suport Denumire H (mm) Suport dur (D) Suport moale (M) 200 200 D 200 M 250 250 D 250 M 300 300 D 300 M A 350 350 D 350 M 400 400 D 400 M 450 450 D 450 M 500 500 D 500 M 600 600 D 600 M 700 700 D 700 M B 800 800 D 800 M 900 900 D 900 M 1000 1000 D 1000 M 1250 1250 D 1250 M 1500 1500 D 1500 M C 1750 1750 D 1750 M 2000 2000 D 2000 M >2000 >2000 D >2000 M Analiznd modul de determinare i nivelurile de clasificare stabilite celor dou norme, se observ diferene majore n metodologia de determinare a rezistenei la perforare dinamic. Cel mai important lucru este faptul c se face diferenierea ntre cele 2 tipuri de suport, dur i moale. Un alt factor important este variaia energiei de impact prin modificarea nlimii de cdere a forei, lucru care ine cont de factorii reali la care sunt supuse membranele n exploatare. Nivelul de clasificare al unei membrane se ia ca fiind minimum dintre ncercarea pe suport dur sau ncercarea pe suport moale. Comportamentul la temperaturi ridicate T Reprezint inuta structurilor hidroizolante la temperaturi ridicate la alunecare (glisare), la nivelul stratului suport i a straturilor ntre ele. Comportamentul la temperaturi ridicate se determin conform SR 1371995, i se clasific dup NP 040-2002 Normativ privind proiectarea, executarea i exploatarea hidroizolaiilor la cldiri, conform tabelului 2.10. Tabelul 2.10 Niveluri de clasificare Mrimea deplasrii (mm) Temperatura de ncercare (C) T.1. >2 +60 T.2. 200 R.4. >250 R.5. >300 R.6. >350 R.7. >400 R.8. >500 Pentru membrane polimerice (tabelul 2.16): Nivel de clasificare R

Rezistena de rupere la traciune N/mm2

longitudinal transversal R.1. 200 R.3. >400 >300 R.4. >500 >400 R.5. >600 >500 R.6. >700 >600 R.7. >800 >700 R.8. >1000 >900 Separarea clasificrii membranelor polimerice fa de cele bituminoase este necesar datorit caracteristicilor diferite a acestor materiale. Ca i n cazul normativului NP 040, nivelul general de calificare R corespunde nivelului minim al Rl i Rt. Alungirea la rupere la traciune A. Acest parametru este relevant pentru materialele hidroizolante dar i pentru structurile hidroizolante (membrane i mase omogene cu aplicare pelicular). Parametrul A se exprim n procente, conform SR 137/1995. Parametrul A se exprim n valori pentru sensul longitudinal i transversal al membranelor i/sau structurilor hidroizolante, conform tab. 2.17: Tabelul 2.17 longitudinal Al. transversal At. A.1. Al.1. 1,5 A.3. Al.3. >5 At.3. >4 A.4. Al.4. >10 At.4. >8 A.5. Al.5. >20 At.5. >16 A.6. AI.6. >40 At.6. >35 A.7. AI.7. >60 At.7. >50 Nivelul general de calificare A corespunde nivelului minim al Al. i At. Nivel de exigen A Alungirea la rupere la traciune (%)

22


Noile standarde SR EN 12311-1:2002 (pentru membrane bituminoase) i SR EN 12311-2:2002 (pentru membrane polimerice) impun un mod similar al determinrilor cu cel prevzut n SR 137/1995 (excepie face dimensiunea membranelor polimerice). Nivelul de performan se exprim prin media valorilor obinute la proba de traciune, la o membran cu o grosime dat. Se propun urmtoarele categorii de niveluri de clasificare, cf. tabelului 2.18: Tabelul 2.18 Alungirea la rupere la traciune (%) Nivel de exigent A longitudinal transversal A.1 1.5 A.3 >5 >3.5 A.4 >10 >8 A.5 >20 >16 A.6 >40 >32 A.7 >60 >48 A.8 >100 >80 A.9 >200 >160 A.10. >500 >400 A.11. >1000 >800 Comparnd cele dou norme, observm apariia unor clase superioare, fapt ce se datoreaz materialelor noi aprute, cu caracteristici foarte bune. Concluzii Apariia i implementarea noilor standard europene privind performanele calitative ale materialelor hidroizolante, i modurile de determinare a acestora, a fost impus de noile materiale aprute n industria construciilor, precum i perfecionarea celor vechi. Pe lng aceste fapte, datorit globalizrii, materialele nu mai sunt folosite doar pe plan local, ci sunt folosite n multe alte ri fa de cele n care au fost produse. Acest lucru a dus la necesitatea unei armonizri a legislaiei europene n domeniu, pentru a avea parametrii de evaluare egali, si pentru a fi testate ntr-un mod unitar n toat Europa. Aderarea Romniei la Uniunea European, a dus la ptrunderea materialelor noi de import mult mai uor pe teritoriul rii noastre. De asemenea, legislaia romnesc trebuie s fie i ea armonizat cu legislaia european. Analiznd prin comparaie normele romneti i cele europene, se observ c normele europene in cont de tendina de perfecionare a materialelor n domeniul construciilor. Astfel, n unele cazuri putem observa diferene majore privind nivelurile de clasificare a calitii materialelor de hidroizolare, i mai puin a modului de determinare a acestora. De asemenea, materialele cu caracteristici slabe vor fi eliminate datoritcreterii nivelurilor de exigen. Criteriile de performan cu parametri auxiliari, de evaluare suplimentar a materialelor hidroizolante sunt urmtoarele: - Rezistena la sfiere (S); - Stabilitatea dimensional (D); - Delaminarea (L); - Aderena autoproteciei (Aa ); - Etaneitatea mbinrilor (J); - Rezistena la traciune a mbinrilor (J t ); - Fora de aderen la suport (Fad ); - Adezivitatea (A z ); - Uscarea (U); - Vscozitatea (V); - Omogenitate i stabilitate la depozitare (segregare);

23


- Stabilitate la cald la 70C pe pant de 45 (100%) timp de 2 ore; - Coninut de substan uscat din masa materialului hidroizolant cu aplicare pelicular; - Combustibilitatea; - Inflamabilitatea.

2.4.

Alctuirea structurilor hidroizolante la acoperisurile tip teras Cmp curent - structuri hidroizolante monostrat Condiii privind nivelurile minime de performan sunt: - impermeabilitate (I): I.3; - rezisten la perforare (P): membrane cu protecie suplimentar grea P.4; membrane autoprotejate P.3.s. - comportament la temperatur ridicat (T): membrane cu protecie suplimentar grea T.3; membrane cu autoprotecie T.4. Cmp curent - structuri hidroizolante multistrat. Condiii privind nivelurile minime de performan: - impermeabilitate (I); referitor la membranele componente ale structurii: suprafee plate sau cu pant sub 3%: I.3. (se permit zone limitate de stagnare a apei); suprafee cu pant peste 3%: I.2. - rezistena la perforare (P) i comportamentul la temperatur ridicat (T), funcie de suport, pant i tipul funcional al acoperiurilor, pentru structurile hidroizolante, se recomand s fie conform urmtoarelor tablouri: Tabelul 2.19: Tablou P" Rezistena la perforare (P) Tipul funcional al acoperiului Inaccesibil Utilitar Suportul Pietonal Auto Pietonal Grdin Panta Protecie structurii AutoProtecie Protecie Protecie % suplimentar hidroizolante protecie suplimentar dale pe strat grea grea ploturi drenant 0 1 2 3 4 5 6 7 0-1.5 P.3. P.3. P.4. P.5. P.4. P.5. Izolaie termic 1.5-5 P.3. P.3. P.4. P.5. P.4. P.5. semirigid sau rigid >5 P.3. 0-1.5 P.2. P.3. P.4. P.5. P.4. P.5. Suport rigid 1.5-5 P.2. P.3. P.4. P.5. P.4. P.5. >5 P.2. Suport rigid termoizolaie 1.5-5 P.2. ranversat Lemn sau 1.5-5 P.4. P.4. P.5. P.5. panouri >5 P.3. fibrolemnoase Plci profilate din tabl 1,5 P.3. P.3. -5 cu termoizolaie semirigid >5 P.4.

ALCTUIREA N CMP CURENT A STRUCTURILOR HIDROIZOLANTE

24


Tabelul 2.20 Tablou T" Rezistena la temperatur (T) Tipul funcional al acoperiului Inaccesibil Utilitar Pietona Suportul Auto Pietonal Grdin Panta l Protecie structurii Auto% suplimentar Protecie Protecie Protecie hidroizolante protecie grea suplimentar dale pe strat grea ploturi drenant 0 1 2 3 4 5 6 7 0-1.5 T.3. T.l. T.2. T.3. T.3. T.l. Izolaie termic 1.5-5 T.3. T.2. T.2. T.2. T.3. T.2. semirigid sau rigid >5 T.4. 0-1.5 T.3. T.l. T.2. T.2. T.3. T.l. Suport rigid 1.5-5 T.3. T.2. T.2. T.2. T.3. T.2. >5 T.4. Suport rigid termoizolaie 1.5-5 T.l. ranversat Lemn sau 1.5-5 T.3. T.2. T.3. T.3. panouri >5 T.4. fibrolemnoase Plci profilate din tabl 1,5 T.3. T.2. -5 cu termoizolaie semirigid >5 T.4. NOT: pentru pante >30% temperatura va fi de 120C Condiii privind nivelurile minime de performan pentru care este asigurat etaneitatea: - rezistena la rupere la traciune (R): pante sub 20%: R.3. (se admite sub 3% - R.2.); pante peste 20% (inclusiv suprafee verticale): R.4.; altitudini mai mari de 800 m: R.4. - alungirea la rupere la traciune (A): structur aplicat pe suport rigid, cu panta sub 20%: A.2.; structura aplicat pe suport elastic sau semirigid, cu panta sub 20%: A.4.; structura aplicat pe suport semielastic, cu panta sub 20%: A.5. - flexibilitatea la temperaturi sczute (F): structur termohidroizolant ranversat: F.2.; zona climatic I i II (conform SR 10907/1-97: F.3.; zona climatic III (conform SR 10907/1-97): F.4.; pentru zona climatic IV (conform SR 10907/1-97): F.5.; altitudini mai mari de 800 m: F.6. Structuri hidroizolante verticale (monostrat sau bistrat). Condiii privind nivelurile minime de performan sunt: - impermeabilitate (I): I.2.; - rezistena la perforare (P): structuri hidroizolante autoprotejate: P.1.; structuri hidroizolante cu protecie suplimentar: P.2. - comportamentul la temperatur ridicat (T): T.2. Alctuirea structurilor hidroizolante mpotriva exfiltraiilor Condiii privind nivelurile minime de performan, funcie de intensitatea solicitrii:25


Condiii privind hidroizolarea mpotriva apelor fr presiune hidrostatic a fenomenului de capilaritate Se refer n general la hidroizolarea fundaiilor i soclurilor:

Solicitri moderate: - impermeabilitate (I): I.1.; - rezisten la perforare (P): P.2. pentru suprafee verticale; P.3 pentru suprafee orizontale; comportament la temperatur ridicat (T): T.2. Solicitri intense: - impermeabilitate (I): I.2.; rezisten la poansonare (P): P.2. pentru suprafee verticale; P.4. pentru suprafee orizontale. - comportament la temperatura ridicat (T): T.2. Condiii privind nivelurile minime de performan ale materialelor hidroizolante: - fora de rupere la traciune: R.2. pentru suprafee orizontale; R.3. pentru suprafee verticale. - alungirea la rupere: A.2.; - flexibilitatea la temperaturi sczute: F.l. Alctuirea structurilor hidroizolante a elementelor i prilor de cldire amplasate subteran (socluri, fundaii, subsoluri) mpotriva infiltraiilor i/sau exfiltraiilor condiii conceptuale. Condiii generale privind domeniul de utilizare sunt: - Hidroizolaiile se vor prevede n urmtoarele situaii: n cazul terenurilor n care nu exist pericol de infiltrare cu produse petroliere sau a altor soluii care pot afecta caracteristicile calitative ale materialelor hidroizolante; n cazul cnd sunt avantajoase tehnic sau economic dect alte procedee ca: ridicarea nivelului inferior al construciei, utilizarea de betoane sau mortare impermeabile, impermeabilizarea terenului, prevederea de sisteme drenante, etc. - Proiectarea construciilor subterane se va face astfel nct s se asigure posibilitatea executrii hidroizolaiei; - Hidroizolaiile subterane se aplic n aderen total pe ntreaga suprafa (pe suport i ntre membrane);

Condiii privind nivelurile minime de performan a. Hidroizolaia orizontal mpotriva fenomenului de capilaritate: - impermeabilitatea (I): trebuie s corespund la presiunea de calcul a elementelor de construcie exercitat pe suprafaa materialului hidroizolant; recomandabil minim I.3. - rezistena la poansonare (P): - P.4.; - comportament la temperatur ridicat (T): - T.2. b. Hidroizolaia orizontal mpotriva apelor fr presiune hidrostatic (la subsoluri): - impermeabilitate (I): I.2.; - rezistena la perforare (P): P.3.; - comportament la temperatur ridicat (T): T.2. c. Hidroizolaia vertical mpotriva apelor fr presiune hidrostatic: - impermeabilitate (I): I.2.; - rezistena la perforare (P): P.3.; - comportament la temperatur ridicat (T): T.2.Condiii privind hidroizolarea mpotriva apelor cu presiune hidrostatic

Hidroizolarea se va realiza n structuri monostrat sau multistrat cu membrane bituminoase i/sau polimerice:26


Hidroizolarea mpotriva apelor cu presiune hidrostatic se poate concepe, funcie de sensul de acionare a presiunii corelat cu sistemul constructiv, n unul din urmtoarele sisteme: a. Sistemul cuv interioar" (cuv n cuv); b. Sistemul cuv exterioar"; c. Sistemul semicuv". Condiii generale privind alctuirea hidroizolaiei mpotriva apelor cu presiune hidrostatic: - hidroizolaia se va aplica pe suport rigid i plan, rectificat; - hidroizolaia vertical, aplicat pe nlimi mari, se va executa pe tronsoane de maxim 2 m nlime, cu decalarea ntre ele a suprapunerilor (s nu existe coliniaritate a suprapunerilor); n condiiile n care se estimeaz pericol de alunecare a membranelor hidroizolante, se va executa fixarea mecanic a prii superioare; - pentru nlimi ale coloanei de ap mai mari de 2 m se recomand utilizarea hidroizolaiei verticale multistrat; Condiii privind nivelurile minime de performan Nivelurile de performan se vor calcula funcie de solicitrile la care este supus hidroizolaia, privind nivelul maxim al presiunii hidrostatice i nivelul presiunii exercitate de elementele de construcie, recomandabil conform urmtoarelor date: impermeabilitatea (I): - nivel minim: I.3.; nivel calculat corespunztor presiunii hidrostatice maxime multiplicat cu un coeficient de minim: 1,2 x pentru presiuni maxime de 10 KPa; 1,5 x pentru presiuni maxime de 50 KPa; 1,8 x pentru presiuni maxime de 80 KPa; 2,0 x pentru presiuni maxime de 100 KPa. - rezistena la perforare (P): rezistena la perforare static (Ps): minim 1,2 x presiunea exercitat de elementele de construcie; rezistena la perforare dinamic (P.d.) minim P.d.3. - comportament la temperatura ridicat (T): n general nu se pun condiii.

2.5.

Materialele folosite n realizarea hidroizolaiilor se pot clasifica astfel:

CONCLUZII-

Hidroizolaiile pe baza de bitum sunt cele mai utilizate in constructii datorit avantajelor pe care le ofer (pre de cost relativ sczut, punerea uoar n oper, rezisten bun la ageni chimici, aderen mare la lipire, gam mare de produse compatibile). Dintre produsele bituminoase utilizate n construcii, amintim:

materiale pe baz de bitum; materiale pe baz de polimeri; materiale metalice; materiale pe baza de cimenturi (rigide); soluii de impermeabilizare; combinaii dintre cele enumerate.

- bitumuri simple; - soluii de bitum: se obin prin dizolvarea la cald a bitumului n solveni organici petrolieri; se folosesc pentru lucrri de amorsare a suprafeelor suport; - emulsii de bitum: sunt soluii de bitum n mediu apos cu emulgatori pentru aderen; sunt utilizate pentru amorsarea suprafeelor; sunt deosebit de eficiente pentru locuri neventilate i cu pericol de incendii sau pentru suprafee umede; - suspensii de bitum: rezult din amestecarea bitumului moale cu var past i adaos de ap; sunt extrem de utile pentru hidroizolaii dispuse pe pante mari; - chituri bituminoase: este o suspensie de bitum cu var filerizat, fibre celulozice ori fibre de azbest;

27


- masticuri de bitum: se obin din amestecarea bitumului oxidat de petrol cu filer de calcar, cenu de termocentral, microazbest, fulgi de azbest, adaosuri de cauciuc; - mortare bituminoase: sunt amestecuri de bitumuri i agregate i alte adaosuri; - materiale n foi: obinute prin utilizarea de armturi i/sau mbuntirea masei de bitum.Materialele hidroizolante polimerice sunt reprezentate de materiale diverse din categoria polimerilor elastomeri sau plastomeri (produi de polimerizare nalt a hidrocarburilor nesaturate). Materialele din polimeri sunt materiale n alctuirea crora intr substane macromoleculare. Substanele macromoleculare pot fi de natur organic, anorganic sau mixt. Acestea se pot mpri n urmtoarele grupe:

Materialele hidroizolante polimerice din mase omogene cu aplicare pelicular constituie o gam de produse cu utilizri specializate (amorse, mase peliculare hidroizolante, mase adezive i mase de etanare) n compoziii i structuri diverse. Materialele hidroizolante metalice sunt utilizate n cazul solicitrilor mecanice importante (ce depesc 5daN/cm2), temperaturi mai mari de +40C, la lucrri speciale. Au costuri ridicate dar ofer impermeabilizri deosebite. Ca dezavantaje specifice hidroizolaiilor metalice se amintete c trebuiesc rezolvate problemele legate de etanare n zona de mbinare i coroziunea provenit din cureni electrolitici. Hidroizolaiile realizate din tencuieli rigide pe baza de ciment se impart in doua categorii:

- elastomeri, formai din macromolecule monodimensionale filiforme, liniare sau ramificate i caracterizate prin elasticitate mare; - plastomeri termoplastici, formai din macromolecule bidimensionale i care i mresc reversibil plasticitatea la nclzire; - plastomeri termoreactivi, formai de asemenea din macromolecule bidimensionale, dar care la nclzire trec n structuri tridimensionale i devin rigizi. - elasto-plastomeri.

Impermeabilizrile n masa elementului sunt utilizate n general atunci cnd stabilitatea la fisurare este mai mic de 0.1 mm. Procedeul const n injectarea sau difuzia de soluii hidrofobizante sub presiune, n elementele de construcie. Sunt folosite pentru umplerea porilor n toat masa elementului de construcie. Sunt utilizate soluii hidrofuge lichide, pulverulente, uni- sau bicomponente. Dezavantajul major al acestor soluii este c la o fisurare mai accentuat a elementului structural, devin ineficiente. Hidroizolaiile mixte pot fi: masticuri bituminoase cu inserii metalice, masticuri bituminoase aplicate pe tencuieli, materiale bituminoase i foi metalice etc. Sunt utilizate la rosturi de tasare - dilatare, la elemente de construcie supuse presiunilor hidrostatice mari. Sunt durabile i eficace.

impermeabile - cu adaosuri hidrofuge sau cu dozaj ridicat de ciment (peste 400500kg/m3). Tencuielile impermeabile se execut folosindu-se adaosuri hidrofuge n mortare; ele se rezum la straturi subiri de tencuial, Acestea dau, n general, rezultate bune, mai ales n cazurile n care nu exist pericol de tasri sau de alte micri ale elementelor de construcie etanate, de exemplu la etanarea ulterioar a unor ncperi n subsoluri umede, la construcii existente) la care nu se mai produc tasri; torcretate - se obin prin stropirea de mortar cu presiune i vitez mare (aprox. 115 m/s) cu aer comprimat. Torcretarea este un procedeu de mprocare cu mortar a suprafeelor, cu presiune i cu vitez mare (cca. 115m/s), cu ajutorul aerului comprimat, folosind un mortar de ciment cu agregate fine. Procedeul se preteaz foarte bine pentru realizarea unor tencuieli subiri i compacte. Amestecul pentru torcretare const din nisip silicios aspru i ciment n dozajele recomandate de proiectant. Pentru etanare se pot aduga n amestec adaosuri sau aditivi impermeabilizatori.

28


Capitolul cuprinde si criterii i niveluri de performan asociate structurilor hidroizolante, care se refera la cerinele de calitate, condiiile tehnice i criteriile de performan principale la care trebuie s rspund hidroizolaiile. Apariia i implementarea noilor standard europene privind performanele calitative ale materialelor hidroizolante, i modurile de determinare a acestora, a fost impus de noile material aprute n industria construciilor, precum i perfecionarea celor vechi. Pe lng aceste fapte, datorit globalizrii, materialele nu mai sunt folosite doar pe plan local, ci sunt folosite n multe alte ri fa de cele n care au fost produse. Acest lucru a dus la necesitatea unei armonizri a legislaiei europene n domeniu, pentru a avea parametrii de evaluare egali, si pentru a fi testate ntr-un mod unitar n toat Europa. Aderarea Romniei la Uniunea European, a dus la ptrunderea materialelor noi de import mult mai uor pe teritoriul rii noastre. De asemenea, legislaia romnesc trebuie s fie i ea armonizat cu legislaia european. Analiznd prin comparaie normele romneti i cele europene, se observ c normele europene in cont de tendina de perfecionare a materialelor n domeniul construciilor. Astfel, n unele cazuri putem observa diferene majore privind nivelurile de clasificare a calitii materialelor de hidroizolare, i mai puin a modului de determinare a acestora. De asemenea, materialele cu caracteristici slabe vor fi eliminate datoritcreterii nivelurilor de exigen. Parametrii principali de evaluare a structurilor hidroizolante sunt:

-

Impermeabilitatea (etaneitatea) la ap; Rezistena la perforare; Comportamentul la temperaturi ridicate; Flexibilitatea la temperaturi sczute; Fora de rupere la traciune; Alungirea la rupere la traciune; Rezistena la sfiere; Stabilitatea dimensional; Delaminarea; Aderena autoproteciei; Etaneitatea mbinrilor; Rezistena la traciune a mbinrilor; Fora de aderen la suport; Adezivitatea; Uscarea; Vscozitatea etc.

Parametrii auxiliari de evaluare a structurilor hidroizolante sunt:

29


3. HIDROIZOLAII LA ELEMENTE DE CONSTRUCII SUBTERANEApa sub form de vapori, lichid i solid, afecteaz infrastructura construciilor cu numeroase probleme unice. Apa provoac daune prin transmiterea vaporilor prin suprafee poroase, prin infiltrare directa n stare lichid, i prin exfolierea pardoselilor din beton ntr-o form solid sau congelat. Prezenta apei subterane face spatiile interioare nelocuibile nu numai din cauza infiltraiilor, ci i din cauza deteriorrii componentelor structurale expuse, prin coroziunea armaturii din oel, exfolierea betonului, fisurilor de aezare i fisurrii structurale. Materialele pentru hidroizolaii subterane sunt supuse n prezena apei, unor condiii, care sunt, de obicei, mai severe dect cele de la suprafaa anvelopei supraterane. Elemente de structur subterane sunt deseori expuse la presiunea hidrostatic de apele subterane, care pot crete n mod semnificativ n timpul perioadelor cu ploi abundente. n acelai timp, materiale folosite subteran nu sunt supuse condiiilor dure de mediu, a componentelor anvelopei expuse: ploaie, vnt, intemperii, ultraviolete, i ploaia acid. Aciunea apei n terenuri de fundaie foarte permeabile Aciunea apei subterane asupra construciei este cu att mai greu de apreciat cu ct coninutul de ap i permeabilitatea pmntului n imediata vecintate a construciei se modific mai des din cauza executrii lucrrilor.

3.1. GENERALITI

Fig. 3.1. Aciunea apei asupra construciei n cazul terenului de fundare foarte permeabil. Aciunea apei n cazul terenurilor de fundaie puin permeabile

30


n cazul pmnturilor puin permeabile, gradul de umiditate al fundului gropii de fundaie i al taluzurilor spturilor nu constituie o indicaie asupra aciunii agresive probabile a apei asupra construciei. Aceasta constituie sursa celor mai frecvente erori la proiectare, n cazul pmntului lutos avnd lentile izolate de nisip sau pietri, se observ adeseori puncte de infiltraie izolate pe taluzuri; aceast ap dispare repede prin infiltraie n fundul gropii de fundaie

Fig. 3.2. Aciunea apei asupra construciei n cazul terenului de fundare puin permeabil. n concluzie, se poate spune c n terenuri impermeabile, independent de nivelul apei subterane, dac exist suprafee ale construciei care trebuie protejate, este necesar mereu executarea unei izolaii hidrofuge rezistente la presiunea hidrostatic. Factori care determin structura hidroizolaiei Alegerea sistemului de hidroizolaii de ctre proiectant, trebuie s tin seama de o serie de factori. Legea 10/1995 care reglementeaz cadrul de desfurare al activitilor n construcii oblig, ca pe un anumit amplasament pe care urmeaz s se realizeze o construcie, s se ntocmeasc un Studiu Geotehnic realizat pe baza unui numr minim de31


foraje i care conine date referitoare la stratificaia terenului i caracteristicile mecanice ale straturilor, precum i date despre nivelul pnzei freatice si analiza apei. Factorii care determin structura hidroizolaiei sunt: - Natura i configuraia terenului; - Nivelul apei freatice; - Direcia scurgerii apelor subterane; - Compoziia chimic a apei. Un studiu complementar, ce este elaborat de geotehnician, i care ar veni n ajutorul proiectantului pentru adoptarea unei soluii corecte a sistemului da hidroizolaii este Prognoza migrrii apei prin sol. Apa prezent pe suprafaa subteran a construciei are dou surse: apa de suprafa i apa subteran. Dincolo de alegerea i instalarea materialelor corespunztoare de hidroizolare, toate instalaiile hidroizolante trebuie s includ metodele de control i de drenaj, att de suprafa cat i subterane. Controlul apelor de suprafa. Apa de suprafa provenit din diverse surse, inclusiv din ploaie, sprinklere i zpad topit, ar trebui s fie direcionat imediat departe de structur. Aceast direcionare previne infiltrarea apei direct pe perimetru pereilor sau migrarea apei n structur. Direcionarea apei este completat de unul sau o combinaie de pai. Solul adiacent unei cldiri ar trebui s fie sistematizat cu o pant care s permit scurgerea natural a apei. Panta ar trebui s fie minimum 4% pentru zonele naturale, zone pavate, trotuare, pentru a drena apa departe de cldire. Controlul apelor subterane. Nivelul apelor subterane crete din cauza ploilor, acumulrilor i aciunii naturale de capilaritate a solurilor. Materiale hidroizolante trebuie s fie aplicate n nlimi suficiente pentru a preveni infiltrarea apelor subterane n timpul nivelurilor ridicate temporar.

3.2. CONTROLUL APELOR I SISTEME DE DRENAJ

Fig. 3.9. Sistem de drenaj la fundaii Sisteme de drenaj32


Dezvoltarea continu a produselor prefabricate de drenaj geocompozit (care combin esturile geotextile care au capaciti de retenie a solului si de filtrare a apei), cu nuclee polimerice de forme speciale (cu rol de transport al apei), a dus la produsele de astzi care sunt disponibile ntr-o gam larg de dimensiuni, fore de compresiune, debite, capaciti de filtrare, i rezistene chimice pentru a se potrivi la aproape orice sistem de drenaj anterior deservite de drenajul agregatelor. Tabelul 3.1: Comparaie ntre capacitile de filtrare a agregatelor versus sisteme de drenaj geocompozite (produse de American Wick Drain Corporation) SiteDrain Sheet 90/450 SiteDrain Sheet 180 SiteDrain Strip HQSHQ Capacitatea de filtrare 380 litri/min (HG=1) 35 litri/min 60 litri/min (pe unitatea de lungime) 80 litri/min (HG=0,1) Grosime strat de agregat 1020mm 20,50m (HG=1) 1,80m 3,00m pentru a obine 43,20m (HG=0,1) acelai debit Grosime strat de 41,00m (HG=1) nisip grosier pentru a 3,60m 6,00m 63,00m (HG=0,1) obine acelai debit *Toate testele au fost fcute cu un gradient hidraulic HG=1 (excepie unde s-a specificat)

Fig. 3.10. Sisteme de drenaj tipice prefabricate cu geotextil ataat. Materialele sunt disponibile ntr-o varietate de limi (pn la 915mm) i lungimi prevzute n role de pn la 165m lungime. Produsul trebuie s fie rezistent la strpungere, cu unele caracteristici de alungirea pentru micarea de dup instalare, i s fie rezistente la elementele care pot fi gsite n zona de destinaie. Fig. 3.12. Detaliu tipic pentru un sistem de drenaj preasamblat (TC Mira DRICorporation).

33


Drenajele prefabricate din material plastic, permit, de obicei, solului excavat, s fie folosit ca material de umplutur, eliminnd cerina pentru materialul de umplutur special. Umplutura trebuie s fie compactat mecanic, n straturi suprapuse. Acoperirea cu geotextil se alege n funcie de condiiile solului. Aici intr geotextilele de baz necesare pentru condiii de sol tipice: - Soluri cu coninutul ridicat de argil geotextile perforate neesute; - Soluri nisipoase esturi cu permeabilitate ridicat; - Coninut ridicat de nmol geotextile cu deschideri mici. Fa de sistemele de drenaj prefabricate, exist, de asemenea, sisteme de drenaj disponibile, folosite n combinaie cu sistemele de hidroizolare subteran verticale i orizontale. Aceste sisteme de drenaj asigur o protecie suplimentar mpotriva infiltrrii apei i reduc efectiv presiunea hidrostatic mpotriva componentelor anvelopei subterane. Produsele ajut n drenarea apelor subterane, prin colectarea i transportul apei la puncte de colectare adecvate pentru drenaj, departe de structura. Un exemplu de protecie, tipic, simplificat, este prezentat n fig. 3.13. Fig. 3.13. Exemplu de sistem de drenaj simplu(Cosell-Dorken Corporation)

Produsele ofer asigurri mpotriva infiltrrii apei la pre redus, i ar trebui s fie utilizate cu fiecare aplicaie hidroizolant subteran (cu posibila excepie a materialelor din bentonit hidratat). Adesea, sistemele de drenaj pot fi folosite n loc de strat de protecie pentru cele mai multe aplicaii de membran, anulnd n mod efectiv orice costuri suplimentare pentru sistemul de protecie. Sistemele nu doar elimin nevoia unui strat de protecie, dar elimin, de asemenea, cerina pentru materialul special de rambleu, constnd din nisip sau pietri, pentru a mbunti drenajul. De obicei, solul existent este folosit ca material de umplutur, reducnd costurile globale ale noii construcii. Fig. 3.15. Protecia pereilor de beton cu sisteme de drenare a apei.

Printre multiplele avantaje ale sistemelor de drenare prefabricate fa de agregatele de rambleu convenionale, sunt:34


- raportul cost-eficacitate; - filtru ataat textil sau geotextil elimin colmatarea uzual a sistemelor tradiionale; - materiale de nalt rezisten pot fi folosite n loc de strat de protecie pentru membrane; - ofer protecie pentru spaiile subterane, prin canalizarea rapid la sol i ndeprtarea apei de suprafa de structur; - permite rambleierea cu soluri excavate; - instalare uoar i uor de utilizat. La partea superioar se aplica un profil de nchidere, care mpiedic ptrunderea pmntului, insectelor etc. n camera de aer format ntre perete i membran. Profilul de nchidere se fixeaz de perete folosind cuie de oel introduse n golurile special practicate de-a lungul profilului. Filtrul din estur este ntotdeauna aplicat cu faa spre exterior i productorii ofer esturi suplimentare la capete, pentru a se suprapune toate mbinrile. Capetele delimitate ale materialelor sunt acoperite cu o estur pliat n spatele foii de baz din plastic. Marginile laterale ale membranei sunt, de obicei, legate ntre ele, prin suprapunere i aplicarea unui adeziv. Umplutura trebuie s se realizeze ct mai curnd posibil dup instalare; folosirea solului sit-ului este acceptat dar acesta trebuie compactat, n conformitate cu caietul de sarcini, utiliznd placa compactoare vibratoare. n timpul compactrii trebuie luate masuri de precauie, pentru a nu deteriora materialul textil. Fig. 3.19. Detaliu de aplicare a hidroizolaiei la o fundaie, folosind sistemul de drenaj ca protecie (TC Mira DRI Corporation).

Oricnd apare un rost de construcie ntr-o structur subteran de beton, un profil de etanare de tip apastop ar trebui s fie instalat n rost, pentru a preveni infiltrarea apei prin rost. Rosturile sunt de mai multe feluri: de dilatare, de lucru, de rupere. Condiiile subterane prezint condiiile care fac foarte probabil ca acea ap, care este prezent sub presiunea hidrostatic, s se infiltreze prin aceste rosturi de construcie. Pentru a35

3.3. PROFILE DE ETANARE A ROSTURILOR DE TIP APASTOP


preveni ca acest lucru s apar, de obicei profilele apastop trebuie instalate, la fiecare rost de construcie, n betonul subteran. Capacitatea profilelor apastop de a preveni infiltrarea, n aceste puncte slabe, n structur, este esenial pentru succesul hidroizolaiei subterane a structurii, astfel nct importana lor nu trebuie subestimat. TIPURI DE PROFILE DE ETANARE DE TIP APASTOP Profilele de etanare de tip apastop sunt utilizate pentru protecia hidroizolaiei, pe o varietate de structuri de beton subterane, inclusiv: instalaii de tratare a apei, structuri de epurare a apelor uzate, rezervoare de ap, stvilare i baraje, perei i planee de subsol etc. Profilele apastop sunt umpluturi de rosturi prefabricate, de numeroase tipuri, dimensiuni i forme. Tabelul 3.2: Comparaie ntre diferite tipuri de profile apastop Tip Apastop Avantaje Dezavantaje PVC, neopren Materiale robuste si durabile Instalarea poate fi dificila Cauciuc Tendina sa se plieze n timpul Numeroase forme fabricate termoplastic turnrii betonului Clorofen Poate fi avariat de ploaie sau Uor de instalat modificat alte umeziri Nici o cerin pentru prima jumtate Nu se folosete la rosturi de Bentonit de turnare a betonului dilataie Uor de instalare Nu se folosete la rosturi de Bitum Nu face obiectul umflrii din dilataie precipitaii Profilele de etanare din PVC au fost mult timp standard n cadrul industriei de construcii. Ele au fost furnizate ntr-o varietate de forme si dimensiuni, pentru fiecare situaie ntlnit. Fig. 3.23. Etanarea unui rost de dilataie:a) cu band de etanare interioar; b) cu band de etanare exterioar; c) cu band de nchidere a rosturilor.

Fig. 3.25. Etanarea unui rost de lucru:a) cu band de etanare interioar; b) cu band de etanare exterioar; c) cu band combi; d) cu injecie de rin; e) cu cauciuc expandabil.

n eforturile de a face profilele de etanare uor de montat, productorii au creat mai multe alternative la standardul PVC, incluznd multe derivate hidrofile. Materialele se umfl, n general, dup ce au fost udate de apa coninut n amestecul de beton. Aceast aciune de36


umflare permite materialelor, s umple golurile dinuntrul rosturilor, pentru a forma un rost de construcie etan. Deoarece aceste produse se umfl n prezena apei, acestea nu trebuie s fie udate prematur. Acest lucru necesit ca a doua turnare a betonului s aib loc aproape imediat dup poziionarea profilului, altfel rostul s-ar putea umfla dac este expus la ploaie sau rou.

Materialele sunt uor de instalat ntr-o varietate de poziii, pentru a detalia n mod corespunztor etaneitatea rosturilor subterane, ca n fig. 3.28. Nici unul nu este destinat expunerii elementelor naturii i trebuie s fie complet acoperite de turnarea betonului. Ca atare, acestea prezint capaciti limitate la umflare pentru substrat. Atunci cnd un apastop din material insensibil la umflare este necesar, se folosesc tipurile din PVC sau cauciuc.

Fig. 3.28. Cazuri in care se recomanda instalarea materialelor hidrofile pentru rosturi. Dimensionarea profilului de etanare este determinat de ctre presiunea maxim posibil a apei, care urmeaz s fie ntlnit n rost. Tabelul 3.3 face un rezumat al profilelor de etanare recomandate i adncimea minim de ncastrare n substratul de beton, pentru variate vrfuri de presiune. Tabelul 3.3: Alegerea profilelor de etanare, in funcie de presiunea maxim admis:Dimensiune (flan / grosime) (mm) 100 / 5 230 / 5 230 / 10 300 / 12,5 Vrful presiunii maxim admisibil a apei (m col. apa) 15 30 45 75 ncastrarea minim a flanei n beton (mm) 30 75 75 100 Distana minim la marginea plcii / peretelui (mm) 50 75 75 100

Operaiunile pe care le comport montajul acestora se compun dintr-o serie de procedee comune, cu unele particulariti pentru diferite grupe. Astfel, comune sunt operaiunile de transport, depozitare, pregtirea montajului; apoi, pregtirea suportului pe care ulterior va fi aplicat elementul.Montarea profilelor de rost 37


Profilele de etanare realizate din PVC / neopren / cauciuc termoplastic sunt plasate n cofraje de beton si legate sau materialul este securizat cu fermitate la poziie, in timpul turnrii betonului. Este obligatoriu ca profilul sa nu permit niciodat s se plieze, pe durata turnrii betonului. Figura 3.29 prezint cteva metode tipice de a asigura profilul din PVC, nainte de prima turnare a betonului. Fig. 3.29. Asigurarea profilului din PVC pentru montarea n primul strat de beton. Pentru a asigura flana pe poziie, pentru ambele turnri ale betonului, apastopul este n general securizat prin fire legate de armatura din oel, la fiecare 30cm. Srma ar trebui s fie legata prin prima sau a doua nervura a flanei profilului, niciodat dincolo de flana a doua ca n figura 3.30. n fiecare din aceste detalii centrul bulbului trebuie s fie exact n mijlocul rostului. Acest lucru este ca s se asigure c profilul apastop acioneaz n mod corespunztor ca un rost de dilataie n timpul oricrei micri structurale. Fig. 3.30. Asigurarea profilului din PVC pentru montarea n al doilea strat de beton.

Bulbul nu trebuie, niciodat, s fie introdus complet, n nici o parte a betonului turnat sau el i va pierde toata capacitatea de a aciona ca un material de dilataie. Cuielor sau oricror altor resturi de construcie nu ar trebui s li se permit s strpung bulbul apastopului sau orice parte a flanei lng bulb. Fig. 3.33. Montarea profilului de etanare n jurul unui stlp metalic(AntiHydro Corporation).

La toate penetrrile prin rosturile plcilor sau pereilor subterani, profilul de etanare ar trebui s fie, de asemenea, instalat continuu n jurul penetrrii, pentru a proteja mpotriva ptrunderii apei. Cordonul expandabil apastop realizat din materialele hidrofile este un profil semielastic, de form prismatic avnd dimensiuni de 1-2-3 cm, n seciune dreptunghiular sau ptrat. Avnd o mare putere de absorbie a apei, i mrete volumul de 3-5 ori, exercitnd o presiune elastic asupra incintei n care este coninut.

38


Fig. 3.37. Montarea unui profil de etanare hidrofil.

Aceste sisteme sunt instalate dup ce turnarea primului beton s-a realizat. Spre a nu fi deranjat de pe poziie n timpul turnrii betonului proaspt sau la vibrare, se fixeaz de substrat printr-o varietate de metode (cu dibluri, cuie, lipire etc.). Capetele se petrec unul pe lng altul, spre a nu lsa zone neacoperite. Profilul este livrat in role, n lungime de cteva zeci de metri. Furtunul de injecie (figura 3.38) este un furtun de construcie speciala, poros, cu microperforaii ce nu permit ptrunderea laptelui de ciment ns sunt permeabile la injectarea sub presiune, la 30 bari, a unui amestec de rini cu polimerizare anaerob. Structura furtunului de injectare este urmtoarea: - tub interior din plastic perforat; - primul nveli, din bumbac, protejeaz furtunul de infiltrarea pastei de ciment; - al doilea nveli, exterior, din polietilen, protejeaz furtunul de ncrcrile mecanice. Amplasarea acestuia se execut la fel ca la cordonul expandabil, utiliznd bride de fixare si dibluri (figura 3.39). Capetele furtunului se conecteaz prin furtunuri de presiune care ies din beton in doze de acces, prevzute cu niplu - ventil prin care se injecteaz amestecul de rini. Lichidul sub presiune infiltreaz rostul dintre elementele de beton, apoi are loc solidificarea amestecului prin reacie chimic, n urma creia lichidul devine polimer. Fig. 3.39. Montarea unui furtun de injecie.

Banda metalic este realizat din tabl de fier galvanizat, complet acoperit pe ambele fee de un film de protecie. Acest film ader foarte bine i etan la betonul proaspt. Poate fi realizat cu ndoituri pe margini sau poate fi dreapt caz n care se fixeaz pe o in suport perforat, lat de circa 20mm. Lungimea benzii este de circa 2,40 m, iar limea este de 160 mm, cu o grosime, inclusiv filmul de protecie de aproximativ 1,5 mm.39


Instalarea se face prin fixarea inei suport de armturi, iar mbinarea fiilor se realizeaz mecanic, cu ajutorul unor dispozitive de mbinare, ca n figura 3.40. Fig. 3.40. Dispozitiv pentru mbinarea benzilor metalice.

Materialele de baz folosite pentru realizarea componentei structurale a infrastructurii (betonul, zidria) sunt extrem de permeabile la aciunea apei, spre exemplu pentru un beton obinuit, permeabilitatea la ap este de aproximativ 0,5 litri/(m2 x24h). Dac se ine cont de dimensiunea porilor crmizilor pline presate sau al betonului, se poate estima c valoarea ascensiunii capilare este de aproximativ 1.53 m. Sistemele de hidroizolaii contra apelor de infiltraie sau apelor sub presiune se pot aplica att pe faa pozitiv (care este expus direct apei sau unui vrf hidrostatic al apei), ct i pe faa negativ (opus) a elementelor de construcie subterane (exemplu fig. 3.43). Dei ambele sisteme au caracteristici distincte, majoritatea produselor disponibile sunt sisteme de tip pozitiv. Sistemele negative sunt limitate la materiale pe baz de ciment, care sunt frecvent utilizate pentru aplicaii de remediere. Avantajul principal al unui sistem negativ este, de asemenea, principalul dezavantaj al su. El permite apei sa intre n beton, permind att ntrirea activ ct i coroziunea i deteriorarea armturii din oel, n cazul n care sunt prezente cloruri. Partea pozitiv hidroizolant produce un rezultat opus - nu ntrete betonul, dar protejeaz armtura de oel i betonul n sine. Fig. 3.43. Sisteme de hidroizolaii pozitive i negative

3.4. SISTEME DE HIDROIZOLAII

Sistemele de hidroizolaii pozitive i negative subterane includ: - Sisteme cimentoide; - Membrane fluide aplicate; - Sisteme de membrane in foi; - Pulberi hidrofobe; - Bariere de vapori. Sistemele cimentoide de hidroizolare conin o baz de ciment Portland, cu sau fr nisip, i un agent hidroizolant activ. Exist patru tipuri de sisteme cimentoide: metalice, sisteme capilare, sisteme de aditivi chimici, precum i sisteme modificate de acrili. Sistemele cimentoide sunt eficiente att n aplicaii pozitive, ct i negative, precum i n aplicaii de remediere. Aceste sisteme sunt aplicate cu peria sau mistria la suprafaa betonului sau zidriei i devin o parte inte

PROTEJARE HIDROFUGĂ A CONSTRUCŢIILOR

Documents

Transcript of PROTEJARE HIDROFUGĂ A CONSTRUCŢIILOR