Конденсационное увлажнение конструкций. Капиллярное и электроосмотическое увлажнение конструкций грунтовой влагой.

Конденсационное увлажнение конструкций. Конденсат может выпадать на внутренней поверхности стены, если ее температура совпадает с точкой росы, или внутри конструкций в результате диффузии водяных паров к холодной ее части; это зависит от распределения температуры в стене, парциального давления водяных паров воздуха и способности материала конструкции поглощать влагу из воздуха.

Диффузия зависит от напряжения и знака электрического поля и представляет собой перенос влаги от плюса к минусу.

Повышенное насыщение конструкций влагой приводит к слиянию воды в пустотах и порах в теплопроводящий канал, в результате чего теплопроводность конструкций повышается. Объясняется это тем, что теплопроводность воды (λ = 0,5) в 25 раз выше, чем воздуха (λ = 0,02). Таким образом, чем больше воды в порах конструкции на пути теплового потока, тем выше теплопроводность ее материала. Высокое конденсационное увлажнение влечет за собой повышение теплопроводности стен, интенсивный перенос тепла и значительные потери его при испарении влаги; это весьма распространенное и нежелательное увлажнение стен.

В однородной стене конденсат не образуется, если ее наружный слой не очень плотен, не способствует накоплению влаги и не препятствует естественному ее удалению, а температура внутренней поверхности выше точки росы.

Конденсат внутри стены может выпадать, если разные по тепловому сопротивлению слои конструкции расположены неправильно: изнутри поставлен теплый слой, в результате чего образуется зона конденсата — линии. Если теплый слой поставлен снаружи, зона конденсации не образуется. На практике утеплять стену приходится изнутри, но при этом ставят надежную пароизоляцию.

 

Капиллярное и электроосмотическое увлажнение конструкций грунтовой влагой.

Наиболее устойчивым и трудноустранимым видом сырости является грунтовая сырость, образующаяся в результате увлажнения стен влагой из грунта. При повреждении гидроизоляции или при подсыпке грунта вокруг здания выше гидроизоляции стены увлажняются двумя путями: капиллярным поднятием влаги в конструкции; электроосмотическим ее поднятием.

Высота смачивания и капиллярного поднятия влаги [м] в конструкции зависит от диаметра капилляров: Н = 2*a/r*g*d, (7.3)

где а — поверхностное натяжение воды (константа капиллярности); r — радиус капилляра; g — ускорение силы тяжести; d — плотность воды при данной температуре.

Анализ формулы (7.3) показывает, что вода по капиллярам поднимается тем выше, чем они тоньше. Поскольку кирпичные стены (кирпич и раствор) неоднородны, высота поднятия воды в их капиллярах находится в пределах 0,5—1 м. На практике же зачастую наблюдается увлажнение целых этажей, т. е. подъем влаги на 5—6 м, что обусловлено ее электроосмотическим поднятием; при этом чем больше разность потенциалов на участках стены, тем активнее подсасывается влага.

Образование сырости в стенах объясняется двумя группами причин:

· дефектами зданий, допущенными в проекте и при строительстве (тонкие и промерзающие стены);

· нарушением правил эксплуатации зданий (подтопление при разрушении отмостки, подсыпка грунта выше гидроизоляции, плохой дренаж).

В кирпичных стенах действуют электрические поля. Чем больше разность потенциалов на отдельных участках стен, тем резче проявляется электроосмос — протекание влаги вслед за выравниванием электрических потенциалов.

Признаки и последствия увлажнения конструкций. Высокая влажность конструкций определяется по внешним признакам (по их цвету, запаху, на ощупь) или путем исследования проб. Распространенным и отрицательным последствием увлажнения стен и покрытий является их промерзание.

 

Методы защиты конструкций от увлажнения.

Наиболее сложна защита конструкций от грунтовой влаги. Эффективность осушения кирпичных стен во многом зависит от точности обнаружения места повреждения скрытой от визуального осмотра гидроизоляции и определения требуемого объема ремонтных работ. Методы защиты стен от увлажнения можно объединить в четыре группы (табл. 7.2).

Таблица 7.2. Защита стен от увлажнения и их осушение

Осушают конструкции только после выполнения мер по прекращению увлажнения. Методы осушения конструкций перечислены в табл. 7.2. Ниже подробно рассмотрено электроосмотическое осушение стен как новое и эффективное.

Методы защиты стен от увлажнения выбираются исходя из условий объекта: при малых объемах работ, например при местном повреждении гидроизоляции, может быть применен метод восстановления гидроизоляции, а при больших объемах используются такие методы, как понижение уровня воды посредством нового дренажа, устройства непроницаемой зоны в цокольной части путем нагнетания тампонажных растворов или электроосмоса.

 

Электроосмотическое осушение стен. Данный метод основан на движении жидкости через поры, капилляры и другие пустоты при наложении электрического поля.

Если нейтрализовать разность потенциалов в мокрой стене коротким замыканием, то электроосмотическое воздействие на конструкции прекратится и влага перестанет перемещаться; если изменить естественную полярность между стеной и фундаментом, подав в верхнюю часть стены ток, то влага пойдет в обратном направлении, будет отжиматься вниз, в результате чего конструкция начнет осушаться. Электрический ток здесь выполняет роль своеобразного всасывающе-нагнетающего насоса: анод как бы нагнетает воду, а катод всасывает ее.

Электроосмотическое осушение может быть пассивным и активным. Пассивное осуществляется посредством короткого замыкания проводом двух участков влажной стены, активное — с помощью наложенного тока или гальванических элементов.

Строительные конструкции представляют собой жесткие капиллярно-пористые системы. Движение воды в них при электроосмосе носит ламинарный характер и является следствием одновременного действия электрических и гидродинамических сил.

При гальваноосмосе электроды размещают с внутренней стороны, причем более активный из них — протектор — в наиболее влажной среде (в грунте под зданием или ниже зоны промерзания).

Для выбора электродов и оптимального размещения их в здании составляют проект. Контроль влажности конструкции осуществляется путем электроизмерений или отбора и высушивания проб, извлеченных из стены. Затраты при таком методе осушения не превышают 350 руб. на 1 м² осушаемой поверхности

 

Создание гидроизоляционного пояса в кладке стен. Для создания капиллярного прерывателя в стенах используют растворы кремнийорганических соединений: ГКЖ-10 — этилсиликоната натрия и ГКЖ-П — метилсиликоната натрия. Эти растворы маловязки и легко проникают в кладку, образуя на поверхности пор и капилляров нерастворимую водоотталкивающую пленку, препятствующую капиллярному подсосу.

Для уплотнения бетонных конструкций применяется раствор, состоящий из карбамидной смолы и отвердителя — щавелевой или иной кислоты. Растворы подаются с помощью инъекторов или иных устройств. Для нагнетания раствора в кладку электродрелью с победитовым наконечником бурят отверстия диаметром 30 мм на 0,9 толщины стены.

Насыщение раствором уже подсушенной кладки более эффективно; оно достигается путем подачи в отверстия для инъекторов сухого горячего воздуха. Через полгода после такой обработки влажность стены на разных ее участках снижается от максимальной (13—20%) до минимальной (2,6—12,3%).
Стоимость работ, производимых описанным выше способом, составляет 800—1000 руб. на 1 м² сечения стены, что в три раза выше стоимости метода активного электроосмоса.