Остаточная влажность основания
Неправильная оценка влажности основания или источника влаги, а также наличие ошибок в конструкции могут привести к снижению прочности основания и отслоению напольных покрытий. Существуют методы, которые позволяют контролировать и количество воды в стяжках, и процесс высыхания, а также нейтрализовать остаточную влажность.
Проблемы, создаваемые остаточной влажностью
При оценке качества основания одним из основных критериев для укладчиков напольных покрытий является величина остаточной влажности. Неверная оценка остаточной влажности основания рано или поздно приводит к отслоению напольных покрытий (частично или полностью).
Результаты воздействия влаги: на рулонных ПВХ-покрытиях вздуваются «пузыри»; на ковровых покрытиях возникают складки, и появляется запах; натуральный линолеум набухает и разрушается изнутри; у пробочных покрытий поднимаются и расходятся швы; у ламината и паркетной доски, уложенных плавающим методом, происходит «подъем» стыков, и образуются «волны»; штучный паркет принимает форму «лодочки» или полностью отрывается от основания; натуральный камень неравномерно темнеет, а у керамогранита и плитки уменьшается адгезия к основанию. Дисперсионные клеи, на которые укладывается часть напольных покрытий, от воздействия водяного пара разлагаются. Шпаклевочные массы, особенно гипсовые и магнезиальные, а также цементные материалы значительно теряют прочность.
Все это является результатом неправильной оценки влажности основания или ошибок в конструкции основания, к примеру, связанных с отсутствием паро-изоляционного слоя.
Откуда берется влага в основании?
Существует несколько причин образования влаги.
При изготовлении монолитных оснований (цементных, гипсовых, магнезиальных, ангидридных) используется вода, минеральное связующее и наполнитель. Например, при изготовлении 1 куб. м цементного раствора для стяжки (объемный вес — 1 100 кг/куб. м) потребуется 250 кг цемента, 750 кг песка и 100 л воды; водоцементное отношение — 0,4. При толщине стяжки 10 см в 1 кв. м содержится 10 л воды. Если водоцементное отношение будет 0,6–0,7, то получится, соответственно, 15–20 л воды на 1 кв. м стяжки.
Влага в основании может образоваться из нижележащих слоев пола: это монолитные или сборные перекрытия, теплоизоляционные слои, выполненные с применением мокрых процессов, протекание воды из коммуникаций (разводки отопления или системы водяного теплого пола).
Влага может появиться из нижележащих помещений: подвалов, бойлерных, технических этажей, если в конструкции основания не заложен пароизоляционный барьер.
В основаниях, лежащих на грунте, влага может появиться из-за повышенного уровня грунтовых вод или капиллярного подъема грунтовых вод, а также из-за изменения водоносного горизонта, нарушений в работе ливневой и хозяйственной канализации, если перед укладкой бетонной плиты основания не были выполнены работы по устройству пароизоляционной мембраны.
Влага может появиться в основании по причине заливов водой при строительстве здания из-за отсутствия кровли или перекрытия, аварий в сетях отопления и водоснабжения, а также по причине использования строительных материалов с высоким содержанием воды (промоченный или бракованный материал).
Определение источника повышенной влажности основания в большинстве случаев затруднено и напоминает детективное расследование.
Измерение остаточной влажности основания
Измерить остаточную влажность основания можно различными методами. Главное, чтобы метод измерения соответствовал требованиям национальной нормативной базы и имел соответствующий регламент. В ряде стран применяют методы измерения, отвечающие международным стандартам.
Сегодня на рынке присутствует большое количество приборов для измерения остаточной влажности основания — как отечественного, так и импортного производства. Приобретая такие приборы, необходимо обратить внимание на их сертификацию в органах Росстандарта, а также на данные о тарировании и об организациях, где можно выполнить тарирование после длительной эксплуатации прибора.
В журнале «Мир напольных покрытий» (№ 2, 2007 г., стр. 41–42) приведены некоторые методы определения остаточной влажности основания, которые применяют в разных странах. Сопоставим методы, используемые укладчиками напольных покрытий.
Определение весовой влажности основания
Для этого берется проба материала из нижней трети основания, измельчается и тщательно взвешивается с точностью до четвертого знака, нагревается до температуры свыше 100 °С (102–105 °С) и выдерживается 0,5–1 часа, затем опять взвешивается. Процесс повторяется до тех пор, пока вес образца не станет постоянным. Разность между начальным и конечным весом образца и есть весовая разность в граммах, а отношение веса воды к начальному весу образца — процентная весовая влажность. Процесс определения весовой влаги для разных строительных материалов регламентирован и проводится, в основном, в сертифицированных строительных лабораториях.
Главный недостаток этого метода состоит в необходимости доставки образца в лабораторию и наличия такой лаборатории в районе строительства.
В настоящее время появились переносные приборы для определения весовой влажности. Они совмещают в себе очень точные весы и нагревательные элементы, имеют микропроцессор и сразу дают значение весовой влаги в образце: например, анализатор содержания влаги MS-70 японской фирмы AND.
Определение остаточной влажности основания карбидно-кальциевым методом
Этот метод используется в большинстве стран Европы. При взаимодействии карбида кальция и пробы, взятой в нижней трети основания, выделяется газ. Его давление измеряют манометром и по таблице определяют значение влажности в % СМ.
Для измерения влажности цементных оснований берется 20–50 г пробы, для ангидридных оснований — 100 г.
Достоинство этого метода заключается в возможности быстро и точно прямо на стройплощадке определить остаточную влажность основания на различной глубине. Но данный метод достаточно трудоемок, требует небольших шурфов основания, с его помощью измеряют влажность весовую, а не в % СМ, он не соответствует отечественной нормативной документации и применяется только для бетонных и ангидридных оснований.
Измерение остаточной влажности с помощью электронных влагомеров
Принцип действия этих приборов основан на корреляционной зависимости диэлектрической проницаемости строительных материалов от содержания в них влаги. Эти приборы измеряют не величину влажности основания, а диэлектрическую проницаемость. Затем по имеющимся таблицам определяется весовая влажность.
Достоинства приборов: очень быстрое и легкое измерение непосредственно на стройплощадке, возможность провести в короткое время десятки и сотни измерений и определить наиболее влажное место в основании, большой выбор таких измерителей на рынке и их доступность по цене. К ним относятся измерители влажности: S200, Caisson V1-D1, Hydromette Compact B фирмы GANN, влагомер МГ-4 СКБ «Стройприбор», Hydro Condtrol фирмы Condtrol и др..
Недостатки приборов: измерение проводится на глубину до 4 см, при наличии в основании металлической фибры, арматуры, сеток, слаботочных цепей и других включений металла показатели этих приборов не будут соответствовать фактической влажности основания.
В зависимости от модели приборы имеют большой разброс по возможностям корректировки особенностей оснований и не измеряют весовую влажность.
Метод кондуктометрической гигрометрии
К электронным приборам также относятся приборы, измеряющие электрическое сопротивление между электродами, погруженными в основание на определенном расстоянии друг от друга, — то есть использующие метод кондуктометрической гигрометрии. После измерения по соответствующей таблице получают значение остаточной влажности, к таким приборам относятся RTO 600, Hydromette Compact фирмы GANN AquaBoy и др..
Эти приборы выдают более точные данные, позволяют измерять влажность на различной глубине и повторять измерения по мере высыхания, контролируя процесс. При этом отверстия под измерительные электроды должны быть герметично закрыты.
Недостатки: этот тип приборов не измеряет весовую влажность и имеет погрешность при наличии любых включений в материале основания.
RH метод — измерение влажности с помощью конденсационного протиметра
Для проведения измерений в основании бурят отверстие и вставляют специальную капсулу. После достижения в ней равновесной влаги воздуха (обычно в течение 12–24 час.) проводят замер влажности воздуха в капсуле и получают значение RH в %.
На диаграмме (рис. 1) приведена кривая соответствия показателей RH и весовой влажности.
Рис. 1. Зависимость между относительной влажностью воздуха и весовой влажностью основания
Основное преимущество — прямое измерение равновесной влаги. Вместе с СМ-методом является одним из самых точных. Метод требует бурения основания, а, следовательно, дальнейшего ремонта основания
Пленочный метод оценки остаточной влажности основания подробно описан в статье В. Пита («Мир напольных покрытий», № 2, 2007 г.). Этот метод хорош тем, что применить его может любой строитель или заказчик, используя полиэтилен и скотч и расчистив площадку. Значение остаточной влажности получить этим методом нельзя, но можно наглядно убедиться, является ли основание сухим или влажным.
Расчетный метод определения времени высыхания цементных и бетонных оснований. Для расчета сроков высыхания бетона существует формула, полученная эмпирическим путем во французском Институте бетона и железобетона: hсм · hсм · 1,6 = t дней.
Для стяжки толщиной 8 см мы получим 8 · 8 · 1,6 = 102 дня. Такое же значение мы видим в статье В. Пита (стр. 42) для измерения на глубине 7,6 см (рис. 2).
Рис. 2. Значения влажности воздуха
Естественно, формула не учитывает особенности материалов, температурно-влажностный режим высыхания, конструкцию основания и т. д.
Но для предварительной оценки остаточной влажности цементных оснований с водоцементным отношением 0,4–0,5 при стандартных условиях (+20 °С, относительная влажность воздуха — 60%) она определяет срок, быстрее которого стяжка вряд ли высохнет, и позволяет понять, стоит ли применять другие методы измерения влажности.
Табл. 1. Сравнение различных методов измерения остаточной влажности основания
Красным цветом выделены значения избыточной влажности, при которых укладка покрытий не допускается
Как «сушить» основание?
Чтобы высушить основание, требуется знать параметры сухого основания или значение остаточной влажности, при котором разрешена укладка напольного покрытия. Максимальное значение остаточной влажности для укладки различных видов покрытий принимается по данным таблицы 2.
Табл. 2. Максимально допустимые значения остаточной влажности
Высыхание происходит за счет постепенного испарения излишка воды в основании (в виде водяного пара). Насыщение воздуха водяным паром по мере высыхания основания приводит к увеличению до 100% относительной влажности в помещении (рис. 3).
Рис. 3. Содержание воды в воздухе в зависимости от относительной влажности воздуха
Если искусственно не понижать влажность воздуха, высыхание основания прекратится. Поэтому основным методом сушки основания является понижение относительной влажности воздуха в помещении. Наиболее эффективными для этого являются специальные осушители Luftentfeuchter: T 20, Т 40, Т 90, Т 120, которые прокачивают от 140 до 1 500 куб. м воздуха в час и конденсируют из него от 20 до 120 литров воды в час. Помещение на время осушения плотно закрывается, и работы в нем не ведутся. К сожалению, такое оборудование достаточно дорого, и при отделке помещений не всегда возможны длительные перерывы. Поэтому основания сушат, в основном, обычным проветриванием, но время высыхания намного увеличивается.
Многие строители считают, что высушить основание может нагрев воздуха или пола с помощью теплогенераторов. Из таблицы, приведенной в DIN 18365 (стр. 45), видно, что при подъеме температуры воздуха в помещении с 10 °С до 20 °С в том же объеме воздуха будет содержаться в два раза больше воды, но только до момента достижения 100% относительной влажности (рис. 3), после чего высыхание основания прекратится. Проветривание при одновременном обогреве помещения дает возможность ускорить процесс, но это приводит к перерасходу топлива и увеличению времени высыхания. Нагрев самого основания приводит к скачкообразному локальному набору прочности и растрескиванию монолитных конструкций пола.
Как бороться с остаточной влажностью основания?
К сожалению, создать условия и найти время для нормального высыхания основания в реальных условиях строящихся объектов удается крайне редко. Из-за этого приходится проводить работы по блокировке остаточной влажности основания. Для характеристики паропроницаемости строительных материалов взят коэффициент паропроницаемости воздуха μ=1.
Табл. 3. Сопротивление проникновению водяного пара в различных напольных покрытиях и конструкциях
Значения паропроницаемости некоторых строительных материалов приведены в таблице 3. Блокировка влаги в основании может быть достигнута добавлением блокирующих мембран в конструкцию основания (например, двух слоев полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм). Отсутствие пароизоляции делает конструкцию основания полностью проницаемой для пара из нижележащего этажа или подвальных помещений.
Пароизоляция в конструкции основания или межэтажного перекрытия является обязательным элементом при проектировании и строительстве жилых и общественных зданий. Пароизоляцию оснований не надо путать с гидроизоляцией. Пароизоляция защищает помещение от проникновения влаги и запаха из основания и нижнего этажа. Гидроизоляция защищает основание и нижние этажи от проникновения воды из помещения и верхних этажей. Гидроизоляция должна быть достаточно эластичной и блокировать трещины, конструкционные зазоры и швы. Не всякая гидроизоляция является пароизоляцией, но практически любая гидроизоляция уменьшает паропроницаемость основания.
Итак, для надежной укладки напольных покрытий остаточную влажность основания можно блокировать следующими методами:
— укладка на влажное основание пароизоляционных подложек (поли-этиленовых, резино-битумных, резиновых) и дальнейшая укладка на них напольных покрытий;
— нанесение на влажное основание пароизоляционных грунтовок (обычно двухкомпонентных эпоксидных смол) в 2 слоя (это наиболее быстрый и эффективный метод борьбы с остаточной влажностью основания);
— применение клеев и напольных покрытий, не боящихся влаги (например, замена паркета на керамогранит или укладка ПВХ на двухкомпонентный эпоксидный клей).
Применение методов блокировки остаточной влажности основания приводит к значительному удорожанию устройства полов, поэтому надо заранее контролировать процесс высыхания и количество воды в монолитных конструкциях и стяжках. Существует большое количество специальных цементов, позволяющих намного уменьшить сроки высыхания и набора прочности стяжек. Хотя они дороже обычных цементов, значительное сокращение сроков устройства полов окупает затраты.
Правильное понимание проблем, связанных с остаточной влажностью основания, позволяет строителям сэкономить время и деньги, а также гарантировать долговечность и качество полов.
Полная или частичная перепечатка материалов — только с письменного разрешения редакции!
Источник