ВведениеПроблема повышения гидроизоляционных свойств строительных материалов – одна из ключевых в современном строительстве. Различные негативные факторы, такие как: агрессивные среды, солевые растворы, блуждающие токи, биоповреждения, снижают долговечность и эксплуатационные качества строительных конструкций. В связи с этим необходим поиск современных методов и средств повышения гидроизоляционных свойств конструкций, работающих в различных условиях.Известно, что основной причиной проникновения влаги в элементы строительных конструкций является капиллярный подсос [1]. Установлено, что наиболее эффективное покрытие образуется при нанесении пропитывающих растворов [2].Методы повышения гидроизоляционных свойств строительных материалов можно разделить на 2 группы: первичные и вторичные [3]. К первичным можно отнести введение добавок, повышающие гидроизоляционные свойства, на этапе приготовления бетонной смеси. Вторая группа: оклеечная, обмазочная, проникающая, пропиточная, мембранная и т.д. Подбирать тип гидроизоляции необходимо с учетом особенностей ее технологии нанесения на строительные конструкции [4]. Так, отмечается, что проникающая гидроизоляция обладает лучшими свойствами защиты и проникающей способности по сравнению с обмазочной [5].Следовательно, для современных способов защиты строительных конструкций от проникновения различных сред, необходимо совершенствовать составы гидроизоляционных материалов и разрабатывать более эффективные составы. Материалы и методыС целью определения качества гидроизоляционных составов были использованы следующие методики:– анализ состава и свойств сухих смесей для гидроизоляции;–  лабораторные испытания гидроизолирующих покрытий на прочность, водоустойчивость и стойкость к химическим веществам;– исследование характеристик покрытия при различных температурных режимах и уровнях влажности;– изучение эксплуатационных качеств материалов в реальных условиях строительства.Материалы, используемые для исследования, представлены различными производителями и включают сухие смеси для обмазочной гидроизоляции ("Гидропаколь"), проникающие составы и комбинированные системы.РезультатыВ результате выполнения экспериментальных исследований установлено, что перед началом работ для обеспечения хорошей адгезии состава, поверхность ремонтируемых конструкций необходимо тщательно очистить от разрушенного старого бетона, пыли, грязи, жировых пятен, остатков краски и иных ослабленных материалов до прочного и твердого основания. Применять механические способы очистки бетонной поверхности: щетки, фрезы, алмазные чашки, шлифовальные круги, отбойные молотки, игольчатые молотки и др.Далее поверхность необходимо дополнительно очистить с помощью водоструйной машины высокого давления. После обработки поверхность должна подсохнуть в течение 1-3 часов до незначительной влажности (т.н. матовое состояние).Установлено, что в жаркую погоду, при прямом попадании солнечных лучей и сильных ветрах, сквозняках обрабатываемую поверхность необходимо дополнительно увлажнять, стремясь к обеспечению «матового» состояния. Замешанный раствор наносить вручную подобно обмазочным составам с помощью подручных инструментов (шпатель, кисть с искусственным волокном, валик и др.). Допускается нанесение механизированным способом с использованием пистолета-распылителя, текстурного аппарата для отделочных и окрасочных работ и др. Нанесение должно осуществляться равномерно по всей поверхности сплошным слоем. Для лучшей стойкости к деформациям, возникающим при эксплуатации конструкций, рекомендуется выполнять нанесение раствора «шпатлевочной» консистенции по стеклотканевой или полимерной сетке (рис.1).Оптимальными условиями для нанесения составов являются нормальные условия (температура 18-25 ℃, влажность 60-70 %). Допускается выполнять работы по нанесению не ниже +5 ℃, однако, выявлено, что при низких положительных температурах заявленные характеристики материал приобретает на более поздних сроках. Обработанную поверхность следует защитить от прямого воздействия дождя, солнца, порывистого ветра до полного затвердевания раствора.Рис.1. Процесс нанесения гидроизоляционного состава на конструкцию Не менее важным технологическим процессом является уход за свеженанесенным раствором, заключающийся в том, что отремонтированный участок следует поддерживать во влажном состоянии в течение 2-х суток, путем укрытия пленочным материалом и регулярным опрыскиванием 2-3 раза в сутки. При жаркой и ветреной погоде влажностный уход следует увеличить до 3-х суток.Отделку обработанной поверхности необходимо проводить по истечении 5-10 суток со дня окончания обработки поверхности строительной конструкции. Основные технические характеристики двухкомпонентного полиминерального состава, предназначенного для гидроизоляции конструкций из бетона, кирпича и камня представлены в таблице 1.Таблица 1Основные технические характеристики№ п/пНаименование показателейЕд.изм.Значениепоказателя1Соотношение сухого компонента к жидкому (по массе)-(2,85:1)2Наибольшая крупность частиц сухого компонента, не болеемм13Содержание частиц наибольшей крупностисухого компонента, не более%0,54Влажность по массе сухого компонента, не более%0,055Плотность жидкого компонентакг/м31000±506Плотность приготовленного растворакг/м31600±507Подвижность по расплыву кольца (марка по подвижности)см16 (Рк4)8Сохраняемость первоначальной подвижности раствора, не менеемин609Водоудерживающая способность раствора, не менее%9810Прочность сцепления затвердевшего растворас бетонным основанием в возрасте 28 суток, не менееМПа1,211Марки водонепроницаемости бетона, обработанного раствором:- необработанного бетона- при прямом давлении (на прижим)- при обратном давлении (на отрыв)-W4W12W1012Относительное удлинение затвердевшего раствора, не менее%5013Условная прочность раствора (в момент разрыва), не менееМПа1,614Требуемый класс шероховатости поверхностиоснования по СП 72.13330.2016(расстояние между выступами и впадинами, мм)-4-ШОбзор основных гидроизоляционных добавок и механизм их действия представлен в таблице 2.Таблица 2Механизм действия различных гидроизоляционных добавокВиды гидроизоляционных материаловМатериалДозировкаСтруктураОрганическиегидроизоляционные материалыМакромолекулярные органическиегидроизоляционные агентыРезина10 %Суммарный объем пор увеличился на 71,2 % [6]20 %Суммарный объем пор увеличился на 35,1 % [7]Полипропиленовое волокно0,45-0,9 гПористость уменьшалась с увеличением дозировки волокна [7]Микромолекулярные органическиегидроизоляционные агентыСтеариновая кислота1 %Общий объем пор увеличился на 81,8 % [8]Наночастицы диоксида кремния2 %Сокращение объема пустот на 22,78 [9]Раствор на основе силана4 %Объем пор уменьшился на 21,1 % [7]Коралловый песок, модифицированныйстеариновой кислото10 %Более высокая внутренняя плотность и меньшее количество пор [10]Силановые гидроизоляционные агенты0,1-0,6 %Образовалось малое кол-во Ca(OH)2 и более компактная пористая структура [11]Модифицированный стеариновойкислотой молотыйгранулированный доменный шлак5-15 %Пористость увеличивалась с увеличением дозировки шлака[12]Неорганическиегидроизоляционные материалыНано-неорганическиегидроизоляционные материалыНанокремнезем1-5 %Структура CSH в продуктах гидратации более компактная [12]Водорастворимый фторалкилсилан,осажденный диоксид кремния2 %Объем пустых мест уменьшился на 22,8 % [13]Композитныегидроизоляционные материалыКристаллическиегидроизоляционные материалыГидроизоляционные материалына основе метилсиликата натрия0,2-0,8 %Кристаллы Ca(OH)2 восстановились, структура CSH и эттрингита стала более компактной [11] ОбсуждениеГидроизоляционные добавки демонстрируют значительное улучшение водонепроницаемости железобетонных конструкций. Однако эти добавки могут оказывать негативное воздействие на механические свойства строительных материалов, представляя собой серьезную технологическую проблему, требующую срочного решения. Применение методов химической модификации с использованием малых молекул стало эффективным подходом к смягчению этих негативных последствий. Будущие разработки гидроизоляционных добавок должны в первую очередь сосредоточиться на двойном улучшении водонепроницаемости и механических свойств цементных материалов, что остается ключевой областью для последующий инновационных решений.Технология обмазочной гидроизоляции не требует специальных приспособлений, достаточно проста с технологической точки зрения и позволяет значительно повысить гидроизоляционные свойства, а иногда и с эффектом анодирования арматуры строительных конструкций, повышая тем самым их эксплуатационные характеристики.ЗаключениеКомпозитные гидроизоляционные материалы эффективно снижают пористость бетона за счет реакций кристаллизации, однако этот процесс может негативно влиять на трещиностойкость материала. Поэтому исследования в области технологий модификации композитов, сочетающих органические и неорганические гидроизоляционные материалы, имеют решающее значение для повышения общей эффективности цементных материалов.