Обґрунтування конструктивно-технологічних рішень гідроізоляційного захисту будівельних конструкцій з використанням полімернобітумних речовин

Горобець, Владислав Ігорович
Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6104
Title:	Обґрунтування конструктивно-технологічних рішень гідроізоляційного захисту будівельних конструкцій з використанням полімернобітумних речовин
Authors:	Єксарьов, Володимир Анатолійович Горобець, Владислав Ігорович
Keywords:	конструктивно-технологічні рішення;гідроізоляція;будівельні конструкції;полімернобітумні речовини;довговічність
Issue Date:	Jan-2025
Abstract:	Горобець В.І. «Обґрунтування конструктивно-технологічних рішень гідроізоляційного захисту будівельних конструкцій з використанням полімернобітумних речовин». - Рукопис. Кваліфікаційна робота магістра здобувана вищої освіти за спеціальністю 192 - Будівництво та цивільна інженерія. - Черкаський державний технологічний університет, Черкаси, 2024. Кваліфікаційна робота магістра присвячена обґрунтуванню конструктивно-технологічних рішень гідроізоляційного захисту будівельних конструкцій з використанням полімернобітумних речовин. Проаналізовані конструктивно-технологічні рішення з використанням сучасних досягнень будівельного матеріалознавства та технології будівельного виробництва. Визначено їх ефективність та виявлені оптимальні варіанти на конкретних прикладах застосування для технологій захисту будівельних конструкцій та можливості продовження їх терміну експлуатації.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6104
Appears in Collections:	192 Будівництво та цивільна інженерія (Промислове і цивільне будівництво)
Files in This Item:
File	Description	Size	Format
Magisterska robota Gorobec.pdf Restricted Access		2.58 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy
Show full item record
Extracted text
З
Анотація
Горобець В.І. «Обґрунтування конструктивно-технологічних рішень 
гідроізоляційного захисту будівельних конструкцій з використанням 
полімернобітумних речовин». -  Рукопис.
Кваліфікаційна робота магістра здобувана вищої освіти за
спеціальністю 192 - Будівництво та цивільна інженерія. -  Черкаський 
державний технологічний університет, Черкаси, 2024.
Кваліфікаційна робота магістра присвячена обґрунтуванню 
конструктивно-технологічних рішень гідроізоляційного захисту будівельних 
конструкцій з використанням полімернобітумних речовин.
Проаналізовані конструктивно-технологічні рішення з використанням 
сучасних досягнень будівельного матеріалознавства та технології 
будівельного виробництва. Визначено їх ефективність та виявлені 
оптимальні варіанти на конкретних прикладах застосування для технологій 
захисту будівельних конструкцій та можливості продовження їх терміну 
експлуатації.
Ключові слова: конструктивно-технологічні рішення, гідроізоляція, 
захист, будівельні конструкції, полімернобітумні речовини, надійність, 
довговічність.
6
ВСТУП
Актуальність теми.
Гідроізоляція служить для захисту конструктивних елементів будівель і 
споруд від зволоження при очікуваному тривалому контакті з водним 
середовищем. Гідроізоляція не лише захищає поверхню конструкції від 
контакту з водою, але і часто перешкоджає проникненню в конструкцію 
водяної пари. Гідроізоляційні матеріали володіють водонепроникністю та 
іншими фізико-механічними властивостями, забезпечуючи значний термін 
служби захищеним будівельним конструкціям. Область застосування 
гідроізоляційних матеріалів - широка: зовнішній і внутрішній захист 
підземних споруд (шлюзів-регуляторів, котлованів, фундаментів насосних 
станцій, труб під насипами і трубопроводів, колекторів, тунелів, зведень 
траншей) від дій ґрунтових вод, ізоляція від води басейнів, водойомів, захист 
мостів, влаштування противофільтраційних екранів і укріпних покриттів в 
гідротехнічному будівництві, ізоляція дна і укосів каналів в іригаційному 
будівництві, захист огороджуючих конструкцій приміщень з підвищеним 
температурно-вологісним режимом експлуатації, ізоляція дахів будівель і 
споруд. Для гідроізоляції застосовували з давнього часу природні бітуми. їх 
використовували як захисні екрани при будівництві русел зрошувальних та 
осушувальних магістральних каналів, водостоків, фундаментів 
експлуатаційних дільниць. Природний бітум і до теперішнього часу — 
найпоширеніший гідроізоляційний матеріал. Зараз також виготовляють 
штучний бітум з нафти. На його основі промисловість випускає рулонні, 
мастичні, лакофарбові і інші гідроізоляційні і покрівельні матеріали. Широко 
застосовуються нові перспективні ефективні матеріали на основі полімерів. 
До них відносяться синтетичні смоли і каучуки, з яких створюють 
термопластичні і термореактивні покриття, маючи високі гідроізоляційні і 
механічні властивості, хімічну стійкість і теплостійкість. Є необхідність 
подовження терміну служби будівельних конструкцій за рахунок підвищення
довговічності гідроізоляційних матеріалів шляхом покращення їх 
експлуатаційних та технологічних властивостей. Тому тема є актуальною.
Метою кваліфікаційної роботи магістра є дослідження та 
обґрунтування конструктивно-технологічних рішень гідроізоляційного 
захисту будівельних конструкцій з використанням полімернобітумних 
речовин.
Завдання дослідження:
Аналіз сучасного стану конструктивно-технологічних рішень 
гідроізоляційного захисту будівельних конструкцій та особливостей роботи 
гідроізоляційних матеріалів на залізобетонних поверхнях та методів оцінки їх 
якості, а також теоретично обґрунтувати способи підвищення їх 
довговічності;
- проаналізувати динаміку поширеності варіантів захисту залізобетонних 
конструкцій, дослідити технологічні та фізико-технічні характеристики 
складових матеріалів та встановити особливості впливу порошкового 
мінерального та волокнистого синтетичного наповнювачів на властивості 
бітумів різних структурних типів та їх композицій.
- дослідити параметри полімернобітумних композиційних мастик та 
особливості впливу концентрації полімеру класу термоеластопластів, 
наповнювачів різних видів та їх комбінації;
- дослідити та науково обґрунтувати технологію нанесення гідроізоляційного 
захисту будівель з полімернобітумних гідроізоляційних матеріалів.
Об ’єкт дослідження. Конструктивно-технологічні рішення гідроізоляційного 
захисту з використанням сучасних полімернобітумних гідроізоляційних 
матеріалів.
Предмет дослідження. Технологія влаштування гідроізоляційного захисту 
будівельних конструкцій.
Методи дослідження.
Застосовані методи аналізу і узагальнення, факторного аналізу, 
статистичного опрацювання й аналізу перевірки отриманих результатів.
10
РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ СУЧАСНОГО СТАНУ КОНСТРУКТИВНО- 
ТЕХНОЛОГІЧНИХ РІШЕНЬ ГІДРОІЗОЛЯЦІЙНОГО ЗАХИСТУ 
БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ 
ІЛАналіз роботи гідроізоляції будівельних конструкцій
Гідроізоляція служить для захисту конструктивних елементів будівель і 
споруд від зволоження при очікуваному тривалому контакті з водним 
середовищем. Гідроізоляція не лише захищає поверхню конструкції від 
контакту з водою, але і часто перешкоджає проникненню в конструкцію 
водяної пари. Гідроізоляційні матеріали володіють водонепроникністю та 
іншими фізико-механічними властивостями, забезпечуючи значний термін 
служби захищеним будівельним конструкціям. Область застосування 
гідроізоляційних матеріалів - широка: зовнішній і внутрішній захист 
підземних споруд (шлюзів-регуляторів, котлованів, фундаментів насосних 
станцій, труб під насипами і трубопроводів, колекторів, тунелів, зведень 
траншей) від дій ґрунтових вод, ізоляція від води басейнів, водойомів, захист 
мостів, влаштування противофільтраційних екранів і укріпних покриттів в 
гідротехнічному будівництві, ізоляція дна і укосів каналів в іригаційному 
будівництві, захист огороджуючих конструкцій приміщень з підвищеним 
температурно-вологісним режимом експлуатації, ізоляція дахів будівель і 
споруд. Надійний гідроізоляційний захист є однією з умов забезпечення 
довговічності будівель [1]. Проте серед домінуючих причин руйнування 
залізобетонних прогонових будівель є передчасне руйнування гідроізоляції, 
яка є одним із найменш довговічних елементів прогонової споруди. Строк 
служби гідроізоляції становить від 5 до 10 років [2], у окремих випадках він 
може сягати 25 років [3]. Така розбіжність обумовлена якістю 
гідроізоляційних матеріалів, погодно-кліматичними та експлуатаційними 
умовами. За більшістю технологій гідроізоляційний матеріал по всій площі 
приклеюється до поверхні прогонової будови. Відомі також конструктивні 
рішення, за якими допускається вільне укладання гідроізоляційного 
матеріалу на поверхню, що ізолюється. При цьому, з метою уникнення дії
11
тиску пари, шар гідроізоляційного матеріалу приклеюється до основи тільки 
по краях. Такий спосіб не вимагає спеціальної обробки поверхні бетону на 
відміну від технології, яка передбачає повне приклеювання гідроізоляційних 
матеріалів до поверхні, що ізолюється.
Однак такий спосіб улаштування сприяє швидшому проникненню води 
до границі розділу бетон-гідроізоляційний матеріал [3]. Вплив погодно- 
кліматичних факторів на гідроізоляцію полягає у наступному. Вода у вигляді 
опадів крізь шар покриття, який не є абсолютно водонепроникним, 
потрапляє до нижче розташованого захисного шару та шару 
гідроізоляційного матеріалу [4, 5]. Накопичена волога, особливо у
присутності розчинів протиожеледних матеріалів [6, 7], під впливом 
динамічного навантаження призводить до відшарування гідроізоляційного 
матеріалу від поверхні, що ізолюється (поверхні залізобетонної плити 
проїжджої частини або поверхні вирівнювального шару із цементного 
бетону).
В результаті відшарування гідроізоляційного матеріалу волога починає 
проникати до поверхні плити проїжджої частини, викликаючи корозію 
бетону та арматури. Сезонні та добові перепади температур є ще одним 
фактором, який викликає руйнування шару покриття [8] та, відповідно, шару 
гідроізоля-ційного матеріалу. В результаті того, що коефіцієнт теплового 
розширення залізобетону значно менший (у 3-3,5 рази) від коефіцієнту 
теплового розширення гідроізоляційного матеріалу при зниженні 
температури повітря виникають напруження, які спричинюють руйнування 
шару гідроізоляційного матеріалу. В результаті градієнту температур, 
внаслідок різниці температур поверхні покриття та нижньої поверхні 
прогонової будови, волога переміщується через залізобетонну конструкцію 
прогонової будови і накопичується під шаром гідроізоляційного матеріалу, 
особливо в літній період, що сприяє його відриву під тиском водяної пари. У 
зимовий період вода під гідроізоляційним шаром перетворюється на лід та, 
розширюючись, призводить до його відшарування при експлуатації будівлі.
12
Небезпека руйнування гідроізоляційного шару зростає в зоні деформаційних 
швів при одночасному впливі атмосферних факторів та динамічних 
навантажень. Вразливими місцями також є місця сполучення 
гідроізоляційного шару з парапетом будівлі. Згідно [1] шар гідроізоляційного 
матеріалу сприймає вертикальний тиск від власної ваги елементів та 
тимчасового навантаження.
У процесі експлуатації на поверхні бетону частини прогонової будівлі 
утворюються тріщини [3, 9], гідроізоляційний шар, розташований на такій 
поверхні, сприймає зусилля у процесі циклічного розкриття тріщин в 
результаті добових та сезонних температурних коливань.
Ускладнюється робота гідроізоляційного шару при одночасній дії усіх 
вище наведених факторів при низьких температурах повітря, коли здатність 
гідроізоляційних матеріалів деформуватися є більш низькою, що пов’язано зі 
зміною реологічних властивостей бітуму. З урахуванням особливостей 
технології улаштування конструкції будівель та умов експлуатації їх, до 
гідроізоляції висуваються такі основні вимоги [1, 3]: водонепроникність, 
теплостійкість, деформативність, в усьому інтервалі експлуатаційних 
температур, в умовах постійних деформацій; міцність зчеплення з вище та 
нижче розташованими шарами мостового полотна.
1.2 Вимоги до експлуатаційних характеристик гідроізоляційних 
покриттів
На сьогоднішній день в Україні не існує державних стандартів, які б 
визначали методи оцінки критеріїв якості бітумно-полімерних 
композиційних матеріалів, призначених для гідроізоляції будівель. Для 
оцінки їх якості застосовуються методи, розроблені для покрівельних 
матеріалів та матеріалів для гідроізоляції будівельних конструкцій 
цивільного та промислового призначення.
В країнах Західної Європи методи випробування гідроізоляційних 
матеріалів на основі бітумів, призначених для захисту будов, розділяють на 
дві групи [11]: перша група передбачає визначення властивостей
безпосередньо гідроізоляційних матеріалів, друга -  властивостей 
гідроізоляційного шару на бетонній поверхні, влаштованого із застосуванням 
дослідженого гідроізоляційного матеріалу. Друга група методів призначена 
для визначення критеріїв, за якими оцінюють якість робіт з влаштування 
гідроізоляційного шару та прогнозують довговічність гідроізоляційного 
захисту прогонової будови.. Основними критеріями, за якими здійснюється 
оцінка якості безпосередньо бітумно-полімерних гідроізоляційних матеріалів 
(як рулонних, так і мастик), призначених для гідроізоляційного захисту 
мостів, є водонепроникність, водопоглинання, теплостійкість, гнучкість 
(деформативність) при низьких температурах, відносне подовження. Якість 
виконаних робіт з влаштування гідроізоляційного шару традиційно оцінюють 
за показником міцності зчеплення гідроізоляційного матеріалу з основою. 
Для основних рулонних гідроізоляційних матеріалів виконується визначення 
показника опору шару гідроізоляційного матеріалу, розташованому на 
твердій поверхні, статичному або динамічному продавлюванню 
(пробиванню) металевою кулею, індентором округлої форми, конусом або 
усіченим конусом. Для оцінки властивостей бітумно-полімерних мастик, які 
служать покривною масою при виготовленні рулонних гідроізоляційних 
матеріалів, визначаються такі традиційні характеристики як температура 
розм’якшення, пенетрація, дуктильність та температура крихкості [12]. У 
країнах Європи до матеріалів, призначених для гідроізоляційного захисту 
будівель додатково висуваються вимоги щодо їх здатності витримувати 
циклічні розкриття тріщин в експлуатаційному діапазоні температур [5, 11, 
13], а також показників морозостійкості та атмосферостійкості, які 
характеризують змінами механічних властивостей матеріалу в часі.
Такі характеристики, як водонепроникність та водопоглинання 
характеризують здатність гідроізоляційного матеріалу перешкоджати 
проникненню вологи до поверхні, що ізолюється. Водонепроникність 
характеризує здатність гідроізоляційного матеріалу не пропускати воду під 
дією на нього гідростатичного тиску. За різними нормативними вимогами
14
гідростатичний тиск, дію якого повинен витримувати гідроізоляційний 
матеріал, призначений для захисту покриття будівель, становить від 0,06 до 
0,7 МПа [4, 11]. Тривалість прикладання гідростатичного тиску варіюється за 
різними даними від 2 годин до 28 діб. Очевидно, що така розбіжність умов 
проведення випробувань не дозволяє порівнювати властивості 
гідроізоляційних матеріалів різних виробників.
Водопоглинання є характеристикою, яка регламентується 
нормативними документами на будь-який гідроізоляційний матеріал не 
залежно від його призначення і визначається як різниця мас зразка матеріалу 
до та після витримування у воді.
Стандартний метод [12] оцінки теплостійкості як рулонних, так і 
мастикових покрівельних та гідроізоляційних матеріалів (використовується 
також для оцінки теплостійкості бітумно-полімерних гідроізоляційних 
матеріалів, призначених для захисту будівель) полягає у здійсненні 
візуального огляду зразків, витриманих у розігрітій до певної температури 
сушильній шафі у вертикально підвішеному положенні. Вважається, що 
зразок матеріалу витримав випробування, якщо на його поверхні не 
спостерігається здуття, потьоків, а також збільшення довжини зразка до 
понаднормативної та слідів переміщення покривної маси у разі випробування 
армованого матеріалу.
Згідно [14] теплостійкість бітумних мастик рекомендується оцінювати 
на зразках мастики, нанесених у гарячому стані (140-160° С) рівномірним 
шаром (8-10 г) на зразок пергаміну розміром (50x100) мм та вкритих зверху 
іншим шаром пергаміну. Через плоску металеву пластину розміром 
(50x100x2) мм до виготовленого таким способом зразка прикладається 
навантаження 2 кг протягом 2 годин. Після цього виготовлений зразок 
розташовують на похилій підставці під кутом 45 або 90°, залежно від марки 
мастики за теплостійкістю, у сушильній шафі, розігрітій до нормованої 
температури. У такому положенні зразки витримують протягом 5 годин.
15
Оцінка зразка здійснюється візуально за наявністю сповзання верхнього 
шару пергаміну відносно нижнього.
Згідно [12] з критерієм, за яким визначають деформативність 
гідроізоляційного матеріалу при низьких температурах є найнижча 
температура, при якій у зразку матеріалу не виникають тріщини після його 
вигинання на 180° на брусі із закругленням певного радіусу. Очевидно, що 
метод визначення гнучкості гідроізоляційного матеріалу при низьких 
температурах призначений тільки для рулонних матеріалів для встановлення 
найнижчої температури навколишнього середовища, при якій можна 
здійснювати розгортання рулону при виконанні гідроізоляційних робіт. За 
даними [15] максимальна температура гнучкості рулонних гідроізоляційних 
матеріалів повинна бути не вище -5°С.
Згідно [12] відносне подовження у момент розриву характеризує 
здатність гідроізоляційного матеріалу подовжуватись при розтягуванні на 
відповідну величину, відносно свого початкового розміру. Дана 
характеристика служить для оцінки тільки деформативних властивостей 
гідроізоляційних матеріалів.
Метод випробування і, відповідно, величина показника зчеплення 
рулонних гідроізоляційних матеріалів з поверхнею, яка ізолюється, не 
нормуються діючими в Україні нормативними документами при 
випробуванні в лабораторних умовах. Для мастикових гідроізоляційних 
матеріалів він визначається за величиною зусилля, необхідного для відриву 
матеріалу від бетонної поверхні [12]. Величина показника міцності зчеплення 
різних мастикових гідроізоляційних матеріалів з цементобетонною 
поверхнею нормується і знаходиться в межах 0,2-0,4 МПа [13]. У 
Великобританії цей показник регламентується не тільки для цементобетонної 
поверхні, яка ізолюється, але і для асфальтобетонного захисного шару, який 
нормується і повинен становити для останнього не менше 0,1 МПа [11].
Проаналізовані методи відносяться до першої групи, вони 
характеризують фізико-механічні властивості досліджуваних матеріалів і за
16
якими здійснюється вибір найбільш придатного матеріалу для 
гідроізоляційних робіт.
За англійськими та американськими нормативами здатність 
гідроізоляційних матеріалів зберігати суцільність при зовнішньому впливі 
навантажень на них визначається за методами оцінки опору статичному та 
динамічному продавлюванню шару гідроізоляційного матеріалу, нанесеного 
на поверхню, що ізолюється [11, 16]. Оцінка опору продавлюванню бітумно- 
полімерних гідроізоляційних матеріалів, призначених для улаштування 
гідроізоляції на будівель, здійснюється прикладанням до них статичного 
навантаження через металевий індентор, який представляє собою наконечник 
у формі усіченого конуса [11, 16]. При статичному способі навантаження 
прикладається зусилля величиною 500 та 1000 Н, а температура індентора 
може змінюватись від 40 до 125° С [11].
Випробування на динамічне навантаження моделює випадкове падіння 
гострих інструментів, предметів або устаткування на поверхню 
незахищеного гідроізоляційного шару. Сутність методу полягає у тому, що 
по шару гідроізоляційного матеріалу, нанесеному, або наплавленому 
(приклеєному) на поверхню, що ізолюється, здійснюється удар, шляхом 
одноразового скидання індентора масою 1 кг. При цьому різні літературні 
джерела свідчать про те, що вантаж може скидатися з висоти від 50 до 
1000 мм, що створює різні величини ударного навантаження. Так, згідно [11], 
випробування проводяться із використанням інденторів, які під час торкання 
поверхні гідроізоляційного матеріалу мають температуру від мінус 10° С до 
+ 40° С. При цьому, згідно інших літературних джерел [16], випробування 
рекомендується здійснювати при кімнатній температурі (20±5)°С. За критерій 
ступеню пошкодження шару гідроізоляційного матеріалу приймається 
концентрація іонів хлору у бетоні, що проникли через пошкоджений 
гідроізоляційний матеріал із водного розчину протиожеледного матеріалу.
Аналогічні методи оцінки опору статичному та динамічному 
продавлюванню застосовуються для оцінки якості покрівельних матеріалів.
17
Різниця полягає у формі наконечника. Для покрівельних матеріалів 
застосовують наконечники сферичної форми. Очевидно, що проаналізовані 
методи не моделюють вплив на гідроізоляційний матеріал, коли зверху 
нього влаштовується захисний шар із гарячої асфальтобетонної суміші.
Згідно [18, 19] визначення міцності зчеплення шару гідроізоляційного 
матеріалу з поверхнею, яка ізолюється, та захисним асфальтобетонним 
шаром, рекомендується здійснювати шляхом одночасного прикладання 
зсувного зусилля, направленого назустріч один одному, до зразка, який 
складається з наступних шарів: цементний бетон, гідроізоляційний матеріал 
та асфальтобетон. Показник міцності зчеплення при зсуві є більш 
інформативним при оцінці впливу зсувних зусиль на похилих ділянках 
прогонових будов при гальмуванні транспортних засобів.
1.3 Існуючі способи підвищення довговічності полімербітумних
гідроізоляційних матеріалів
Гідроізоляційні матеріали, що застосовуються для захисту конструкцій 
будівель від корозії, діляться на два основні види -  мастикові та рулонні [16]. 
Як мастикові, так і рулонні гідроізоляційні матеріали виготовляються, як 
правило, на основі бітумно-полімерних та, у меншій кількості, полімерних 
композицій.
У 50-х роках для гідроізоляційного захисту залізобетонних будов 
мостів застосовувалися матеріали на основі нафтових бітумів [7]. Такими 
матеріалами, які наклеювали у декілька шарів, були рулонні матеріали типу 
руберойду, які виготовлялися шляхом просочення та нанесення з обох сторін 
на основу (картон, склотканину, склополотно, азбестовий папір) нафтового 
бітуму або покривної маси, яка складалася із суміші бітуму та наповнювача. 
Для цих цілей в основному використовували бітум нафтовий будівельний 
марки БН 70/30 та покрівельні бітуми марок БНК 45/190 та БНК 90/30, а 
також суміші бітумів різних марок [20, 21]. Однак, як будівельні, так і 
покрівельні бітуми та бітумні мастики на їх основі характеризуються 
низькою деформативністю навіть при позитивних температурах. Окрім того,
18
мастики на основі будівельного бітуму характеризуються високою 
температурою крихкості, в результаті чого вони розтріскуються при 
незначних деформаціях вже при кімнатній температурі. У зв’язку з цим 
сфера застосування таких матеріалів стала обмежуватись покрівлями та 
підземними спорудами, які не сприймають впливу динамічного 
навантаження, на відміну від будов мостів.
Значно вищою довговічністю характеризуються полімерні 
гідроізоляційні матеріали. Полімерні матеріали є більш довговічними 
гідроізоляційними матеріалами, порівняно з бітумними. Для гідроізоляції 
залізобетонних великопролітних будівель відоме застосування матеріалів на 
основі епоксидної, поліуретанової, акрилової і бутадієн-стирольної смол, 
поліізобутилену, поліхлорвінілу, полістиролу та ізотактичного 
поліпропілену. Епоксидні смоли та компаунди на їх основі є хімічно- та 
водостійкими, мають високу міцність на стиск, розтяг і вигин, та адгезію до 
бетону [22]. Чисті епоксидні смоли мають погану адгезію до вологої поверхні 
бетону. Завдяки підвищеній водопаронепроникності та міцності зчеплення з 
бетоном епоксидні смоли застосовуються у якості ґрунтовок, які покращують 
міцність зчеплення між гідроізоляційним матеріалом та бетонною поверхнею 
прогонової будови [23]. Недоліками даного матеріалу є мала життєздатність 
(близько 3 годин), усадка при твердінні, значна втрата міцності при 
температурі вище 80°С, припинення процесу твердіння при температурі 
нижче 5°С та, найголовніше, їх токсичність, що пов’язано з необхідністю 
застосування органічних розчинників та затвердників. Поліуретанові смоли, 
порівняно з епоксидними, можуть твердіти при низьких температурах, мають 
вищу теплостійкість, проте, характеризуються нижчою міцністю зчеплення з 
бетоном. Не дивлячись на високі експлуатаційні властивості, головною 
причиною того, що полімерні гідроізоляційні матеріали не отримали 
широкого розповсюдження, є їх висока вартість.
У зв’язку з тим, що експлуатаційні характеристики гідроізоляційних 
матеріалів в основному визначаються властивостями матричного в’яжучого,
19
широке розповсюдження отримав напрямок підвищення саме його 
довговічності. Цьому напрямку присвячена значна кількість робіт 
українських та закордонних вчених [6, 21, 24-29].
З усіх існуючих способів підвищення якості бітумних композицій 
можна виділити наповнення бітумів мінеральними наповнювачами, 
модифікація бітумів полімерами, введення до складу композицій 
пластифікаторів та армування мастикових матеріалів.
Одним із найпростіших способів підвищення показників фізико- 
механічних властивостей гідроізоляційних матеріалів на основі бітумних 
в’яжучих є спосіб, який полягає у наповненні їх мінеральними 
наповнювачами (порошковими, волокнистими або комбінованими) [ЗО, 31]. 
Для приготування бітумних гідроізоляційних матеріалів в різні періоди 
застосовувались наступні порошкові наповнювачі: вапняковий, доломітовий, 
цегляний та андезитовий мінеральні порошки, доломітове борошно, каолін, 
тальк, талькомагнезит, крейда, молотий пісок, лес, пилоподібні супіски, 
природний маршаліт, зола ТЕЦ, цемент. У якості волокнистих наповнювачів 
відоме використання азбесту, шлаковати та базальтового волокна [20, 31].
Введення у бітум дрібнодисперсних порошкових наповнювачів 
дозволяє підвищити його теплостійкість. Встановлено, що введення у 
нафтовий будівельний бітум до 20% дрібнодисперсного мінерального 
наповнювача забезпечує підвищення його температуру розм’якшення на 5°С, 
а 35-40 % -  на 7-8° С. Наповнені бітуми мають нижчу крихкість та вищу 
міцність, порівняно з ненаповненими. Завдяки введенню наповнювачів 
відбувається зменшення усадки та повзучості, покращення фізико- 
механічних властивостей бітумної композиції, а також зниження вартості 
матеріалу завдяки збільшенню об’єму матеріалу. Однак одним із недоліків 
наповнених бітумних гідроізоляційних мастик є те, що вони 
характеризуються низькою деформативною здатністю і величиною адгезії, та 
підвищеним водопоглинанням.
20
Мінеральні наповнювачі, які використовуються для виготовлення 
гідроізоляційних матеріалів, повинні характеризуватися хімічною інертністю, 
міцністю, нерозчинністю у воді та негігроскопічністю.
До 90-х років для виготовлення гідроізоляційних матеріалів у якості 
мінерального волокнистого наповнювача широко застосовували азбестове 
волокно. При введенні до бітуму азбесту, одночасно з підвищенням його 
теплостійкості, відбувається підвищення водопоглинання в умовах
знакозмінних температур, порівняно з вихідним бітумом. Проте у зв’язку із 
шкідливістю для організму людини, азбест є забороненими для використання 
у якості наповнювача при виготовленні гідроізоляційних мастик [19].
З метою підвищення здатності бітумних гідроізоляційних мастик 
деформуватись при низьких температурах до їх складу вводять 
пластифікатори. Відоме застосовування у якості пластифікаторів
індустріального, сланцевого, солярового масел, дибутилфталату, малов’язких 
бітумів, латексів, кубових залишків ректифікації стиролу, мазуту, гудрону, 
вакуумного газойлю. У роботі [32] стверджується, що застосування 
мінеральних масел у якості пластифікаторів є малоефективним, оскільки 
викликає різке зменшення теплостійкості гідроізоляційних мастик. Однак, 
введення до складу нафтових бітумів індустріального масла сприяє 
пониженню температури крихкості бітуму.
Модифікація бітумних в’яжучих різними полімерними добавками 
сприяє підвищенню їх теплостійкості, морозостійкості, еластичності, 
водонепроникності та стійкості до старіння [ЗО], а також дозволяє 
регулювати технологічні та експлуатаційні властивості гідроізоляційних
матеріалів на їх основі. У якості модифікуючих добавок використовуються 
матеріали, які є як побічними, так і основними продуктами полімерної 
промисловості [33]. Серед них найбільшого розповсюдження отримали такі 
матеріали як атактичний поліпропілен (АПП), стирол-бутадієн-стирол (СБС), 
етилен-пропіленові каучуки, бутилкаучуки, поліетилени, сополімери етилену 
з пропіленом, етиленвінілацетат (ЕВА), етиленметилакрилат (ЕМА),
21
етиленбутилакрилат (ЕБА), дивінілстирольний термоеластопласт (ДСТ), 
латекси (СКС-30, СКД-1, СКЕП), гумова крихта, поліізобутилен, полістирол 
[3,30, 32].
На початку 60-х років для підвищення теплостійкості нафтових бітумів 
почали використовувати полімер класу термопластів -  атактичний 
поліпропілен (АПП). Однак бітумно-полімерні гідроізоляційні матеріали, 
модифіковані АПП, характеризуються нижчою деформативністю та 
еластичністю, порівняно з матеріалами на основі бітумних в’яжучих, 
модифікованих СБС, які почали застосовувати на початку 70-х років. 
Полімери класу термоеластопластів, до яких відноситься СБС, 
характеризуються здатністю поєднувати високу міцність термопластичних 
полімерів та еластичність гуми. В цей же період на ряду із використанням 
бітумно-полімерних композицій на основі покрівельних та будівельних 
бітумів для виготовлення гідроізоляційних матеріалів почали 
застосовуватись нафтові дорожні бітуми марок БНД 40/60 та БНД 60/90.
Введення у бітум поліетилену або етилен-пропіленового каучуку 
забезпечує вищу температуру крихкості, порівняно з полімерами типу СБС. 
Бітумно-полімерні композиції на основі цих полімерів можуть 
застосовуватися тільки у спорудах, які не сприймають вплив динамічного 
навантаження, що викликано недостатньою їх деформативною здатністю.
Введення у нафтовий будівельний бітум марки БН 70/30 гумової 
крихти у кількості 12-15 % дозволяє отримати бітумно-полімерні композиції 
з температурою розм’якшення 85-95°С та температурою крихкості до -10°С 
[32]. Така концентрація гумової крихти у складі мастики на основі 
будівельного бітуму еквівалентна введенню 65-70 % мінерального
наповнювача. Підвищення деформативності такої бітумно-полімерної 
композиції можна досягти шляхом додаткової пластифікації. Введення до 
складу бітумно-гумової композиції бутадієн-стирольного каучуку, 
попередньо розчиненого у леткому розчиннику, сприяє зниженню 
температури крихкості мастики до мінус 15-20°С. Недоліками даних
22
композицій є незначне підвищення деформативності при низьких 
температурах порівняно з вихідним бітумом. Іншим чинником, який 
ускладнює процес приготування бітумно-гумової композиції, є необхідність 
зниження температури перемішування компонентів, що призводить до 
погіршення властивостей кінцевої композиції. З іншого боку зменшення 
температури вимагає збільшення тривалості процесу приготування в’яжучого 
в результаті уповільненого набрякання гумової крихти.
Більшість досліджень впливу виду та концентрації полімерів на фізико- 
механічні властивості бітумно-полімерних гідроізоляційних матеріалів були 
отримані на основі дорожніх та будівельних бітумів. Властивості бітумно- 
полімерних композицій на основі покрівельних бітумів є менше 
дослідженими.
Підвищення міцності бітумно-полімерного гідроізоляційного матеріалу 
досягається шляхом армування його тканими, нетканими або сітчастими 
матеріалами [23]. Для цього можуть застосовуватися такі матеріали як 
склосітки, склополотна, склотканини, а також звичайна пакувальна 
мішковина, льоно-джуто-кенафна тканина. Сучасні гідроізоляційні 
матеріали, що призначені для захисту будов, армуються переважно 
поліефірними або скляними полотнами [1, 34]. Маса армуючих матеріалів, як 
правило, коливається від 180 до 250 г/м2. Поліефірні матеріали можуть 
плавитися та деформуватися під впливом високої температури покривної 
маси та при наплавленні рулонних матеріалів на поверхню, яка ізолюється 
[35]. Скляні полотна характеризуються вищою міцністю при розтягу та 
теплостійкістю, порівняно з поліефірними.
Ряд технологій гідроізоляційного захисту залізобетонних конструкцій 
покриття передбачає улаштування бітумно-полімерних гідроізоляційних 
матеріалів на бетонній поверхні попередньо обробленій праймером [3, 18, 
23], що в цілому підвищує довговічність споруди. Попереднє ґрунтування 
поверхні, яка ізолюється, сприяє підвищенню довговічності будов за рахунок
23
підвищення міцності зчеплення гідроізоляційного матеріалу з поверхнею 
плити прогонової будови.
1.4 Сучасні технології гідроізоляційного захисту
Ідеальний покрівельний матеріал повинен бути:
• надійний
• стійкий до атмосферних впливів 
® екологічний
• вогнестійкий
• естетичний
• легкий у монтажі
• тривалим в експлуатації
За типом водоізоляційного шару, зовнішнього вигляду і розміром 
покрівельні матеріали поділяються на 5 основних видів: рулонні, мастичні, 
мембранні (плівкові), листові і складальні (поштучні). Крім того, покрівлі 
умовно поділяють на дві великі групи: покрівлі у міському будівництві та 
покрівлі для котеджів і дач.
Рулонні покрівлі виготовляються з бітумних і бітумно-полімерних 
матеріалів з армуючою основою (синтетичною, картонною або плівковою). 
Найбільш поширеними з рулонних покрівельних матеріалів є пергамін, 
руберойд і толь. Основою для всіх них є картон, а відтак основними 
недоліками цих покрівель є їхня недовговічність, низька морозостійкість і 
схильність до гниття. Рулонні покрівлі в основному застосовують там, де не 
може бути використаний інший покрівельний матеріал. Укладання покрівлі з 
рулонних матеріалів виконують зазвичай у вигляді гідроізоляційного килима 
з 3-4 шарів (шари проклеюються між собою). Рулонні покрівлі з бітумно- 
полімерних матеріалів мають в основі поліестер, склотканину. Додавання в 
бітум полімерних модифікаторів надає покрівельному матеріалу 
теплостійкість та морозостійкість, запобігає утворенню тріщин,збільшуючи 
довговічність покриття. Покрівельний килим настилають методом
24
наплавлення на металеву чи бетонну основу або приклеюють за допомогою 
мастики.
Мастичні покрівлі -  це полімерна мембрана, яка формується на поверхні 
даху (наливна покрівля). Мастичні покрівельні покриття одержують при 
нанесенні на бетонну основу олігомерних продуктів, які утворюють на 
поверхні суцільну еластичну плівку. Мастики стійкі до бетону, металу, 
бітумних матеріалів. Мастична покрівля являє собою одно-або 
двокомпонентний склад, який наноситься на поверхню даху способом наливу 
(наливна покрівля). Після затвердіння покриття виглядає як монолітний, 
гумоподібний матеріал.
Покрівельна мастика стійка до агресивних середовищ, окислювання і УФ- 
випромінювання, має антикорозійну стійкість в діапазоні температур від 
-40°С до 100° С, високу міцність, еластичність і легку вагу.
Мембранні покриття
Для покрівель промислових, громадських та інших будівель з малими 
ухилами і міцними (наприклад, бетонними) основами найбільш 
оптимальними будуть мембранні покриття. Мембрана виготовлена з 
високоеластичного гумоподібного міцного полімерного матеріалу. Однією з 
головних переваг мембранних покриттів є швидкість покрівель великих 
площ. Полотнища подаються на дах в складеному вигляді, розгортаються й 
укладаються на основу. Стикуються полотнища самовулканізуючими 
стрічками. Правильно виконана крівля може прослужити більше 30 років. 
Висновки за розділом 1
1. Аналіз впливу зовнішніх факторів на залізобетонні конструкції 
будівель, що є важливою умовою забезпечення довговічності є збереження 
шаром гідроізоляційного матеріалу водонепроникності протягом всього 
періоду експлуатації.
2. При гідроізоляційному захисті залізобетонних будов 
застосовуються технології, які передбачають улаштування зверху шару 
гідроізоляційного матеріалу захисного шару із гарячих або литих бітумних 
сумішей.
25
3. Для оцінки якості гідроізоляційних матеріалів застосовуються 
методи, розроблені для покрівельних гідроізоляційних матеріалів та 
матеріалів для гідроізоляції будівельних конструкцій цивільного та 
промислового призначення. Вибір гідроізоляційних матеріалів для захисту 
будівель повинен здійснюватись за критеріями, які б враховували як 
технологічні, так і експлуатаційні особливості їх роботи в конструкції.
4. З урахуванням особливостей технології влаштування конструкції 
будівель та умов експлуатації, до гідроізоляційних матеріалів повинні 
висуватися основні вимоги за показниками водонепроникності, технологічної 
теплостійкості, деформативності в інтервалі експлуатаційних температур, 
еластичності та міцності зчеплення з поверхнею вище та нижче 
розташованих шарів.
5. Властивості бітумно-полімерних гідроізоляційних матеріалів 
визначаються властивостями матричного бітуму, використаного для їх 
виготовлення, класу полімеру та концентрацією наповнювача. Аналіз 
літературних даних показав, що вплив комбінованих наповнювачів на 
властивості бітумно-полімерних композицій на основі бітумів різних 
структурних типів залишається недостатньо дослідженим.
6. Модифікація бітумних в’яжучих полімерами сприяє підвищенню 
показників теплостійкості, морозостійкості, еластичності та 
водонепроникності, а також дозволяє регулювати технологічні та 
експлуатаційні властивості гідроізоляційних матеріалів на їх основі. Бітумно- 
полімерні гідроізоляційні матеріали, модифіковані полімерами класу 
термопластів, характеризуються нижчою деформативністю та еластичністю, 
порівняно з матеріалами на основі бітумних в’яжучих, модифікованих 
полімерами класу термоеластопластів. Більшість результатів досліджень, 
стосовно впливу класу та концентрації полімерів на фізико-механічні 
властивості бітумно-полімерних гідроізоляційних матеріалів, були отримані 
для дорожніх та будівельних бітумів. Властивості бітумно-полімерних 
композицій на основі бітумів І структурного типу є менше дослідженими.
26
РОЗДІЛ 2. АНАЛІЗ МЕТОДИКИ ДОСЛІДЖЕННЯ 
ГІДРОІЗОЛЯЦІЙНОГО ЗАХИСТУ БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ 
2Л Конструктивно-технологічні рішення гідроізоляційних покриттів
Розглянемо основні види антикорозійного захисту конструкцій 
будівель та їх конструктивні рішення.
Рулонні покриття. Улаштування рулонної покрівлі, за умови 
виконання його кваліфікованими покрівельниками, процес швидкий і 
простий. М'яка рулонна крівля, понад усе доречна при ухилі даху до 20°. 
Покрівельні роботи повинні проводитися при дотриманні температурних 
умов.
Улаштування рулонної покрівлі полягає в створенні багатошарового 
покриву, який, як правило, складається з наступних компонентів: 
пароізоляція; 
утеплювач; 
гідроізоляційний шар.
До влаштування покрівельного килиму повинні бути виконані наступні 
роботи:
- заповнені теплоізоляційним матеріалом та замонолічені стики плит 
покриття;
- встановлені та закріплені патрубки, в які вставляють чаші воронок;
- очищена від сміття та пилу поверхня, на яку вкладають покрівельний 
килим;
- видалена вода та просушена основа під килим, при цьому на поверхні 
основи температура повітря повинна бути не вище 70°С. [30].
Виконання робіт повинні здійснювати спеціалізовані організації, 
що мають ліцензію, під технічним керівництвом і контролем майстри або 
виконроба.
Рекомендується встановлювати м'яку покрівлю рулонну кількома 
шарами, в залежності від ухилу ската. За інструкцією, ухили не повинні 
перевищувати 25%. Для наклеєння рулонних матеріалів використовують
27
гарячі і холодні мастики. Перед укладанням, холодні мастики розплавляють 
до температури 150-160 °С, у той час як гарячу мастику, слід розплавляти до 
220°С, а тільки після цього вводиться порошкоподібний мінеральний 
наповнювач - тальк, трепел, діатоміт. [ЗО].
и Н
Рис. 2.1 Укладка рулонної покрівлі
Влаштування покрівельного килима повинне виконуватися в наступній 
технологічній послідовності:
- обклеювання лійок внутрішніх водостоків додатковим шаром;
- обклеювання карнизних ділянок покрівель додатковим шаром;
- наклеювання шарів основного покрівельного килима;
- обклеювання примикань до вертикальних конструкцій додатковими 
шарами.
Оскільки саме останній пласт покрівлі безпосередньо піддається дії 
атмосферних опадів, ультрафіолету, перепаду температур, йому в першу 
чергу загрожує механічне пошкодження, тому до вибору матеріалу цього 
шару слід віднестися дуже ретельно.
Обов'язково, перед укладанням рулонного покрівельного матеріалу, 
його слід правильно підготувати. Для цього його треба розкачати, очистити і 
витримати 24 години. Після цього перемотайте його в інший бік. Якщо ж ви 
укладаєте руберойд по холодній мастиці, то його не обов'язково очищати, 
тому як посипання поглинеться мастикою і прийме якість наповнювача.
28
Для склеювання полотнищ з рулонного матеріалу використовують 
схожі мастики. Матеріал приклеюють бітумними мастиками, а толь 
склеюють дьогтьових складом. Варто враховувати й величину ухилу, і 
напряму стоку для води, температуру повітря, напрямок вітру.
Стелити рулонні полотна слід вкладати внашморг на схилах, і кожен 
наступний шар обов'язково повинен перекотити стик нижнього елемента. 
Для наклейки такого матеріалу вручну, обов'язково має бути дві людини - 
укладальник і щіточник. Останній наносить мастику, а укладальник повинен 
підігнати і приклеїти полотнище до основи.
Роботу виконується так: приміряється полотнище у довжину 3-6 метра 
до ділянки ската, щіткар наносить гарячу мастику на відвернутий кінець 
рулону і на основу спочатку суцільними лініями, а потім тільки середину, 
шаром не більше ніж 2 мм. Укладальник склеює змащені поверхні, при 
цьому розгладжує його руками від середини до країв. Після цього, 
укладальнику слід перейти на приклеєну ділянку і повторювати такі операції 
кожен раз через 0,7 м у напрямі розкочування вашого рулону. Буває і таке, 
що під час наклеювання, ваше полотнище відхилиться трошки в бік, тоді слід 
його зміщувати не відклеюючи, а якщо не виходить, тоді обріжте приклеєну 
частину, і тільки після цього приклеюйте з нашморгом в 100 мм.
Якщо ви помітили здуття, то проколіть шилом, або проріжте, а потім 
притисніть до основи і тримайте до тих пір, поки не потече мастика. Кладіть 
такі полотнища пошарово, а при використанні холодної мастики робіть 
інтервал між наклейками шарів -12 годин.
Для приклейки полотна покрівельник запалює пальник й оплавляє 
нижню поверхню рулону, тримаючи пальник на відстані 10-20 см від рулону. 
При цьому підплавляти покривний мастичний шар необхідно обережно. 
Зайвий розігрів неприпустимий, тому що це може привести до перевитрати, 
розплавлюванню покривного шару з лицьової сторони полотнища.
Варто особливо уважно стежити за синхронністю розплавлювання шару 
мастики й розкочуванням рулону. Швидкість руху визначається часом,
29
необхідним для початку розплавлювання мастичного шару рулону, що 
оцінюється візуально по початку утворення валика розплавленої мастики.
Не можна допускати витікання мастики з-під рулону більш ніж на 5 мм. 
Більше витікання свідчить про перегрів матеріалу й втраті якості мастики 
(згоряння й випар легких масел).
Ознакою нормальної приклейки є відсутність почорнінь і міхурів на 
верхній стороні полотнища, що наклеює.
При наклеюванні покрівельного килима необхідно дотримувати 
наступну величину нахлестки полотнищ залежно від ухилу покрівлі: при 
ухилі до 5% нахлестка полотнищ повинна бути у всіх шарах не менш 100 мм 
по довжині й ширині полотнищ; при ухилі більше 5% у нижніх шарах не 
менш 70 мм, а у верхньому шарі не менш 100 мм [22].
Для розкочування рулону можливе застосування захват-розкатчика, 
що має Г-образну форму з розмірами плечей по 1000 мм, виготовленого з 
металевої трубки діаметром не більше 15 мм.
Воронки внутрішніх водостоків повинні бути встановлені відповідно 
до проекту в знижених місцях із кріпленням їх до конструкцій будинку.
У місцях пропуску через покрівлю воронок внутрішнього водостоку 
шари основного й додаткового покрівельного килима повинні заходити у 
водоприймальну чашу, притискний фланець якої притягають до чаші лійки 
гайками, а чашу воронки кріплять до плит покриття затискними хомутами з 
ущільненням з гуми.
При влаштуванні покрівлі робітники, зайняті приготуванням 
покрівельних мастик і підготовкою рулонних матеріалів, повинні мати 
спецодяг, захисні окуляри і респіратори.
Зовнішня поверхня накривається мастикою, а потім по ній розсіюють 
гарячий гравій, який легко утоплюється. Таким методом, ви отримуєте 
захисний шар. Полімерні килими покриваються лаковим шаром, за 
допомогою спеціальної мастики, а бітумно-полімерні мають свій захисний 
шар. Наклеювати рулонні килими не така вже й легка робота, і потрібно
зо
чималих затрат ручної праці. У наш час, створені машини, для того щоб 
механізувати покрівельні роботи, але її можна застосовувати тільки на 
великих об'єктах [22].
Для якісного приклеювання рулонного матеріалу, слід видалити з його 
поверхні посипання. Його легше видалити, якщо попередньо обробити 
полотнище розчинником, толь - антраценовим маслом, а руберойд - 
соляровим маслом. Видаляти присипку слід сталевою щіткою або шпателем.
Елементи даху треба покривати іноді одночасно з обклеюванням 
скатів, а іноді навіть до скатів, але буває і після влаштування основних 
покриттів. Полотнища з'єднуються або внахліст, або у вилку.
Захисний шар варто виконувати після приймання рулонного 
покрівельного килима по сухій і очищеній поверхні з гравію розміром 5 - 1 0  
мм, який втоплюють в мастику. Мастики варто застосовувати 
антисептованими. Улаштування захисного шару виконує ланка з трьох 
покрівельників. Один покрівельник наносить вудочкою шар мастики 
товщиною 2 -  3 мм на поверхню рулонного килиму. Другий покрівельник 
підвозить в возику по катальним ходам гравій, який підіймають краном УПК- 
150 на покрівлю. Третій покрівельник лопатою розсіює гравій і втоплює його 
в мастику [22].
Захисний шар варто виконувати смугами шириною 1,0 -  1,5 м, 
починаючи з ділянок найбільш віддалених від місця подачі.
Покрівельні мастики необхідно готувати на спеціальних майданчиках, 
віддалених не менше ніж на 50 м від вогненебезпечних будов і не менше ніж 
на 15 м -  від брівки траншеї або котловану. Котли для варки бітумних 
мастик повинні щільно закриватися кришками, їх слід заповнювати не більше 
ніж на % об’єму. Біля котла повинен бути комплект протипожежних засобів. 
При змішуванні розігрітий бітум необхідно вливати в розчинник, а не 
навпаки.
1-величина просвітів між поверхнею основи та 3-х метровою 
контрольною рейкою поперек скату не більше 5 мм; 2-збільшення об'ємної
31
ваги теплоізоляційного матеріалу від прийнятого в проекті не більше 5%; 3- 
відхилення величини фактичного ухилу від проектного для плоских 
покрівель -28%, для скатних -5%, мінімальні ухили основи покрівлі біля 
воронок внутрішніх водостоків 5%;4-мінімальні ухили основи покрівлі в 
розжолобах 1%; [ЗО].
При проведенні робіт не допускаються вм’ятини, повітряні мішки, 
пробоїни, видимі перегини в місцях напуску полотнищ, а також 
відшарування рулонного матеріалу від основи.
При ухилах плоскої покрівлі менше 2,5% величина зашморгу 
полотнищ у всіх шарах повинна складати не менше 100 мм, при ухилах 
скатної покрівлі більше 2,5% величина зашморгу полотнищ по їх ширині 
повинна складати в нижніх шарах 70 мм, в верхніх -  100 мм, а по довжині у 
всіх шарах -  не менше 100 мм.
Відхилення що допускаються при зашморгу полотнищ рулонного 
матеріалу одне на одне складають:
по ширині в нижніх шарах ±10 мм; 
по ширині у верхніх шарах ±15 мм; 
по довжині у всіх шарах ±20 мм. [30].
На влаштування покрівель повинен бути складений акт огляду 
прихованих робіт.
До робіт з обладнання покрівель із рубімасту допускаються робітники, 
навчені безпечним методам роботи.
До покрівельних робіт із застосуванням розчинників, пропан-бутану 
агрегату з рідким паливом допускаються особи не молодше 18 років, що 
пройшли медичний огляд, спеціальну теоретичну й практичну підготовку по 
існуючих програмах, що здали іспити й що одержали посвідчення.
Забороняється тримати в безпосередній близькості від місця 
виробництва робіт з наклейки легко займисті й вогненебезпечні матеріали 
(клоччя, стружка, бензин, газ, солярка й ін.). Кількість дизельного палива на 
місці провадження робіт не повинне перевищувати змінну норму (70...80 л).
32
Дизельне паливо зберігати в закритій металевій ємності не ближче 20 м, а 
наповнений газом балон не ближче 10м від місця провадження робіт.
Переміщення окремих балонів усередині будівельного об'єкта 
дозволяється робити на ручному візку або спеціальних носилках. При 
навантаженні й розвантаженні балонів повинні ухвалюватися заходи проти їх 
падіння, ушкодження й забруднення.
Знімати балони з автомашини ковпачками вниз не дозволяється. 
Забороняється експлуатація балона із пропан-бутаном без редуктора 
(редуктора тиску). Відбір пропан-бутану дозволяється робити до 
залишкового тиску не менш 0,05 МПа.
Забороняється улаштування покрівель по дерев'яній основі із 
застосуванням блоку газових пальників або агрегату на рідкому паливі. Після 
закінчення наклейки покрівлю ретельно оглянути з метою попередження 
можливої пожежі від перегріву покрівлі. Забороняється під час наклейки 
рулону його розмотування робити руками або ногами.
Покрівельні мастики. Величезну популярність у наш час завоювали 
безшовні матеріали. Найпопулярнішим з них, є мастика. Мастика являє 
собою однорідну рідку масу, яка здатна тверднути незабаром після нанесення 
на поверхню і має властивість перетворюватися на монолітне покриття.
Бітум.
Це органічне в'яжуче, продукт переробки нафти. Елементарний склад 
бітуму наступний:
• вуглець - 70-80%,
• водень - 10-15%,
• сірка - 2-9%,
• кисень - 1-5%,
• азот - 0-2% [31].
У будівництві застосовують тверді, напівтверді і рідкі нафтові бітуми, 
які поділяються на 5 марок. Температура розм'якшення:
• першої марки - не нижче 30 0 С,
33
• другої - не нижче 40 0 С,
• третьої - не нижче 50 ° С,
• четвертої - не нижче 70 ° С,
• п'ятої - не нижче 90-110 ° С.
На будівельних і ізоляційних роботах застосовують бітум четвертої і 
п'ятої марок (як більш теплостійкі). Важливою властивістю бітуму є його 
хімічна стійкість, завдяки якій його застосовують для хімічного захисту 
сталевих труб і залізобетонних конструкцій [31].
Бризол
Виробництво бризолу здійснюється наступним чином: прокочуючи 
масу, отриману змішуванням нафтового бітуму, подрібненої гуми від 
зношених автопокришок, азбестового волокна і пластифікатора. Бризол 
стійкий до соляної кислоти (при її концентрації до 20% і температурі до 60 0 
С) і до сірчаної кислоти (при її концентрації до 40%). [19].
Бризол широко застосовують для захисту від корозії підземних 
металевих конструкцій та трубопроводів. До поверхні, що захищається 
бризол приклеюють бітумнорезиновою мастикою.
Гудрон
Це залишкова частина після відгону з мазуту масляних фракцій; є 
основною сировиною для одержання нафтових бітумів. Використовується у 
вигляді зв'язувальної речовини.
Дегтебітумні матеріали
Отримують просоченням картону дьогтем, що запобігає гниття 
картону, і покриттям з двох сторін бітумом і посипанням. Стійкість проти 
гниття пояснюється високою токсичністю, що міститься у дьогті - фенолу 
(карболової кислоти).
Ізол
Безосновний рулонний гідроізоляційний і покрівельний матеріал, що 
виготовляється прокаткою резінобітумної композиції, отриманої шляхом 
термомеханічної обробки девулканізірованої гуми, нафтового бітуму,
34
мінерального наповнювача, антисептика і пластифікатора. Ізол більш ніж в 2 
рази довговічніше руберойду. Ізол біостійкий, еластичний, незначно 
поглинає вологу.
Його застосовують для гідроізоляції підвалів, антикорозійного захисту 
трубопроводів, для покриття крівлі. Ізол приклеюють холодною або гарячою 
мастикою. Його випускають в рулонах шириною 800 і 1000 мм, товщиною 2 
мм, загальною площею полотна 10 - 15м .
Металоізол
Це такий гідроізоляційний матеріал з алюмінієвої фольги, з двох сторін 
покритий бітумною мастикою. Металоізол володіє високою міцністю на 
розрив і довговічністю. Випускається дві марки металоізолу, що 
відрізняються товщиною алюмінієвої фольги.
Металоізол застосовують для гідроізоляції підземних споруд.
Гідроізол
Являє собою рулонний гідроізоляційний матеріал, що отримується в 
результаті просочення азбестового картону нафтовим бітумом.
Гідроізол служить для влаштування гідроізоляційного шару в 
підземних спорудах і для захисного антикорозійного покриття. Гідроізол 
випускають двох марок ГІ-Г і ГІ-К [19].
Неармовані плити
Виготовляють пресуванням гарячої асфальтової суміші або мастики без 
армування. Плити застосовують для влаштування гідроізоляції і заповнення 
деформаційних швів.
Пергамін
Являє собою рулонний матеріал, одержуваний просоченням 
покрівельного картону розплавленим нафтовим бітумом з температурою 
розм'якшення не нижче 40° С. Пергамін використовують як підкладковий 
матеріал під руберойд і ізоляцію.
35
Мастика являє собою суміш нафтового бітуму чи дьогтю відігнаного з 
мінеральним наповнювачем. Для отримання різного виду мастик 
застосовують:
• волокнисті наповнювачі (азбест, мінеральну вату);
• пилоподібні наповнювачі (крейда, доломіт, подрібнений вапняк, 
цемент, золу твердих видів палива).
Теплостійкість і твердість мастики підвищується завдяки здатності 
наповнювачів адсорбувати масла на своїй поверхні. У результаті 
зменшується витрата бітуму або дьогтю; опір вигину збільшується за 
допомогою волокнистих наповнювачів, армуючих матеріал.
Гідроізоляційні мастики прийнято диференціювати:
1. По виду сполучного на:
• бітумні;
• бітумно-гумові;
• бітумно-полімерні.
2. За способом застосування на:
• холодні, що містять розчинник та використовувані без підігріву (при 
температурі не нижче 5°С) і з підігрівом до 60-70°С (при температурі повітря 
не нижче 5°С);
• гарячі, застосовувані з попереднім підігрівом до 130°С (для 
дьогтьових мастик) і до 160°С (для бітумних мастик).
3. За призначенням бувають:
• гідроізоляційні асфальтові;
• приклеюючі;
• покрівельно-ізоляційні;
• антикорозійні.
Гідроізоляційні асфальтові мастики застосовують для пристрою 
штукатурної і литої гідроізоляції, в якості в'яжучого для виготовлення плит 
та інших штучних виробів [19].
36
Холодні асфальтові мастики (хамаст) отримують, змішуючи бітумно- 
вапняну пасту з мінеральним наповнювачем без нагріву складових. Мастики 
застосовують для заповнення деформаційних швів і штукатурної 
гідроізоляції.
Гідроізоляційна мастика бітумна холодного отвердіння (МГХ) 
призначена для гідроізоляції бетонних, залізобетонних, дерев'яних, 
металевих і інших будівельних конструкцій, в тому числі трубопроводів, для 
приклеювання різних будівельних матеріалів, а також для захисту днищ 
автомобілів.
Гідроізоляційна мастика двохкомпозиційна (холодне зварювання) 
призначена для ремонту труб, радіаторів і з'єднання різних матеріалів, 
наприклад, метал-ПВХ. Після змішування стає твердою як метал. Витримує 
температуру 100° С і гідравлічний тиск 3 МПа.
Гарячі бітумно-мінеральні мастики виготовляються на основі бітумно- 
вапняної пасти з додаванням 30-64% мінерального наповнювача, в 
залежності від призначення і висунутих вимог, з попереднім нагріванням 
маси. Гарячі гідроізоляційні мастики застосовують для заливальної 
гідроізоляції швів будівель.
Гідрофобний асфальт виготовляють на основі бітумно-вапняної пасти з 
додаванням 10-15% портландцементу й алюмінієвої пудри як 
газоутворювача. Гідрофобний асфальт застосовують для теплоізоляції 
трубопроводів.
Антикорозійні бітумні мастики служать для захисту будівельних 
конструкцій і трубопроводів від агресивних впливів. Ця мастики являють 
собою суміш розплавлених тугоплавких бітумів з наповнювачем. Вони 
знаходять застосування як захисту від дії розбавлених розчинів кислот і 
лугів, оксидів азоту, аміаку, парів кислот і сірчистого газу при температурі до 
60 ° С. [22].
Бітумно-полімерні гідроізоляційні мастики містять добавку зрідженої 
смоли або каучуку, яка надає мастиці теплостійкість і еластичність на морозі.
37
Бітумно-гумові мастики являють собою сплав з бітуму, гумового порошку і 
деяких добавок.
Бітумно-гумові мастики застосовують у холодному стані з 
розчинником або в гарячому стані для ізоляції підземних сталевих 
трубопроводів. Мастика наноситься (у співвідношенні 1:2 мастики до 
розчинника) шпателем (валиком або іншим підходящим інструментом) на 
суху поґрунтовану й очищену від пилу основу. Кожен наступний шар 
наноситься після висихання «до отлипання» попереднього шару.
Витрата мастики при пристрої гідроізоляції становить 2-3 кг на 1 м2.
Для приклеювання - 0,8-1 кг на їм  2 . У випадку загусті* ння мастику слі0д
розбавити уайт-спіритом, гасом, соляркою або іншим розчинником до 
необхідної консистенції. Працювати з гідроізоляційною мастикою 
допускається при температурі не нижче 0° С.
Мастику можна розділити за своїм складом на бітумно-полімерну, 
полімерну і бітумну. До складу мастик входять розчинники, наповнювачі та 
інші добавки, завдяки яким їх використовують як склеювальний склад 
покрівельного покриття. Її дуже успішно застосовують і в ремонті старих 
покрівельних покриттів.
Мастики бувають двох видів: однокомпонентні і двокомпонентні. На 
розчинниках заснована однокомпонентна мастика. Під впливом парів води, 
які випаровуються і повітря, покрівля починає тверднути. У складі 
двокомпонентних мастик такого розчинника не існує, зате туди входять 
малоактивні склади, які збільшують термін її зберігання.
Сюди відносять широкий асортимент мастик. Мастики розрізняють: а) 
за видом в'яжучого —  бітумні, бітумно-гумові, бітумно-полімерні; б) за 
способом застосування — гарячі, застосовувані з попереднім підігріванням 
до 160 °С для бітумних мастик і до 130 °С для дьогтьових мастик, та холодні 
(містять розчинник), використовувані без підігрівання при температурі 
повітря, не нижчій ніж 5 °С, і з підігріванням до 60...70 °С при температурі
38
повітря, нижчій ніж 5 °С; в) за призначенням — приклеювальні, покрівель
но-ізоляційні, гідроізоляційні, асфальтові та антикорозійні.
Приклеювальні мастики застосовують для склеювання рулонних 
матеріалів при влаштуванні багатошарових дахових покриттів та 
обклеювальної гідроізоляції. Масу приклеювальної мастики встановлюють за 
показником теплостійкості. Теплостійкість мастики характеризується 
граничною температурою, при якій шар мастики завтовшки 22 мм, що 
склеює два зразки пергаміну, не витікає із шва, якщо зразок витримують 
протягом 5 год. на схилі покрівлі в 45°. Марку мастики вибирають залежно 
від максимальної температури повітря та схилу покрівлі [9].
Гідроізоляційні асфальтові мастики застосовують для влаштування 
литої та штукатурної гідроізоляції, а також як в'яжуче для виготовлення плит 
та інших штучних виробів
Гарячі бітумно-мінеральні мастики виготовляють з бітуму з 
додаванням ЗО...64 % мінерального заповнювача залежно від призначення та 
поставлених вимог. їх використовують для згладжувальної гідроізоляції швів 
гідротехнічних споруд.
Холодні асфальтові мастики (хамаст) одержують, змішуючи бітумно- 
вапнякову пасту з мінеральними наповнювачами без нагрівання компонентів, 
їх використовують для штукатурної гідроізоляції.
Гідрофобний газоасфальт виготовляють на основі бітумно-вапнякової 
пасти з добавками 10... 15 % портландцементу й алюмінієвої пудри як 
газоутворювача. Його використовують у покрівельних панелях та 
теплогідроізоляції трубопроводів [10].
Антикорозійні бітумні мастики призначаються для захисту будівельних 
конструкцій та трубопроводів від агресивних впливів розведених розчинів 
кислот та лугів, оксидів азоту, сірчистого газу, аміаку та парів кислот при 
температурі до 60°С. Вони являють собою суміш розплавлених тугоплавких 
бітумів з наповнювачем.
39
Бітумно-гумові мастики застосовують для ізоляції підземних сталевих 
трубопроводів; складаються вони із сплавів бітуму та порошку гуми, а також 
добавок каучуку чи синтетичної смоли, яка надає їм еластичності на морозі 
та теплостійкості. їх використовують у гарячому та холодному стані, 
розводячи розчинником.
Переваги покрівельних мастик
При використанні мастики, на поверхні покрівельного матеріалу 
створюється мембрана, чи плівка, яка перешкоджає утворенню швів і стиків. 
Її можна наносити на мокру й на іржаву поверхню, попередньо навіть не 
зачищаючи. Мастика має високий рівень адгезії на всі види матеріалів, і за 
рахунок цього, не спостерігається здуття покриття навіть при впливі водяної 
пари. І останнє, при роботі з мастикою, від вас не потрібно ніякої 
кваліфікаційної освіти, тому що її можна наносити як звичайну фарбу.
Недоліки мастики
Дуже важко домогтися належної товщини плівки, особливо якщо її 
наносити на нерівності, в яких великий ухил.
Традиційними компонентами гарячих бітумно-полімерних 
гідроізоляційних мастик є бітум, полімер, наповнювач та пластифікатор. 
Технологія приготування бітумно-полімерних мастик полягає у виготовленні 
бітумно-полімерної композиції, після чого до її складу здійснюється 
поступове введення необхідної кількості наповнювача та пластифікатору.
В останні роки стають все більш популярними рулонні матеріали , що 
складаються з бітумного й полімерного (не більше 12% обсягу) компонентів 
на нетканій основі з поліестеру або склополотна; склотканини: склобій, 
гідросклоізол, бікрост, лінокром, рубемаст, скломаст, рубестек. Полімерний 
компонент надає таким матеріалам велику (в порівняно з традиційними 
бітумними) пластичність і перешкоджає утворенню тріщин. Полотнища 
настилають методом наплавлення на основу з бетону, металу або 
приклеюють за допомогою мастики. При цьому перегрів покрівельного листа 
веде до погіршення його технічних властивостей. Недоліком більшості
40
рулонних бітумно-полімерних матеріалів є необхідність багатошарового 
влаштування покрівлі, причому часто з додатковим шаром гравію і кам’яної 
крихти зовні. Рулонні полімерно-бітумні матеріали використовуються на 
плоских і скатних покрівлях з ухилом до 25 °. При великих ухилах виникає 
небезпека сповзання покриття , пластичність якого в жарку погоду різко 
підвищується.
Мастики. Бітумно-полімерні і полімерні мастики застосовуються як для 
влаштування нових безшовних покрівель, так і для ремонту всіх видів старих 
дахів. За допомогою мастик створюється спеціальний еластичний тип 
покрівлі. Вони наносяться в рідкому вигляді на поверхню і утворюють 
гідроізоляційну плівку, що відрізняється від полімерної мембрани 
відсутністю швів і стиків. Еластичність цієї плівки дозволяє зберегти 
герметичність покрівлі при деформації даху.
Мастика являє собою одно-або двокомпонентний склад, який наноситься 
способом наливу на поверхню даху. Після твердіння покриття виглядає як 
монолітний , схожий на гуму кольоровий матеріал. Такі покрівлі гарні для 
районів з суворим кліматом. Мастиці притаманні стійкість до агресивних 
середах, окислювання і ультрафіолетового випромінювання, антикорозійна 
стійкість в діапазоні температур від -40 до 100° С, висока міцність, 
еластичність , легка вага. Поверхні для них повинні бути рівними, для того 
щоб шар мастики був рівномірним. При ухилі ската даху більше 12 % і 
температурі повітря на вулиці вище 25°С в мастику необхідно вводити різні 
наповнювачі ( загусники , цемент і ін. ) ,  що підвищують її в’язкість .
Самими довговічними є бутилкаучукові мастики. Мастика -  легкий 
покрівельний матеріал. Маса 1 м2 покрівельного килима в залежності від 
його виду та кількості шарів складає 2-10 кг . Термін служби мастики -  від 10 
до 25 років. Для різних композицій поліуретанів вказані властивості виражені 
в різному ступені: деякі з них володіють також і електроізоляційними 
властивостями. У зв'язку з цим вибір композиції для нанесення покриття 
ставиться в залежність від умов експлуатації виробів.
41
г # щ
Антикорозійні поліуретанові покриття — поліуретанові покриття, що 
мають високу адгезією до металів (алюмінієвим і магнієвим сплавам, сталі, 
титану, цинку) і неметалів (бетону, дереву, склопластикам), достатньою 
пружністю, стійкістю до стирання і зносу, стійкістю до старіння, радіаційною 
стійкістю, стійкістю до дії атмосферних чинників, води, кислот, лугів, 
розчинників, мийних засобів [34].
Ізоціанат, що міститься у складі поліуретанів реагує з водою (якщо вона є 
на поверхні, що покривається), чим усувається дія її на розвиток корозії і на 
зниження адгезії. Тому застосування поліуретанових лаків особливе бажано 
для захисту від корозії металоконструкцій (особливо сталевих).
Одним з кращих поліуретанових покриттів, використовуваних у 
вітчизняній промисловості для захисту металевих конструкцій від корозії, є 
покриття, що отримується на основі лаку УР-930 з діетиленглікольуретаном 
(ДГУ) як розчинник і отверджувач і окислом хрому як пігмент, таке покриття 
разом з високими антикорозійними властивостями має добрі фізико- 
механічні і електроізоляційні властивості, а також стійкістю до дії 
агресивних середовищ.
Захисні властивості вітчизняних пінополіуретанів ППУ-ЗН і ППУ-304Н 
були випробувані на листових зразках товщиною 1 мм дюралюміну Д-16 
(анодованого н неанодованого) і вуглецевій сталі (кадмійованої, оцинкованої, 
такої, що піддавалася кадмуванню чи цинкуванню).
На заздалегідь знежирені пластинки був нанесений за допомогою 
напилювачів «Піна-1» шар пінопласту завтовшки 13— 15 мм. Отримані у 
такий спосіб зразки були встановлені з нахилом пластинки 45° до горизонту 
в приміщенні із звичайним повітряним середовищем і середовищем з 100%- 
ою вологістю і температурою 50°С. Кожного тижня протягом 6 місяців на 
зразках вирізували ділянку покриття розміром 10x10 мм і перевіряли 
візуально стан металу під пінопластом; крім того, методом трикутника 
оцінювали якість адгезії пінопласту до металу. Результати випробувань
42
показали, що покриття на основі пінополіуретанів ППУ-ЗН і ППУ-304Н 
надійно забезпечують захист від корозії дюралюміну Д-16, а також 
вуглецевої сталі (кадмійованої і оцинкованої), але не забезпечують захист від 
корозії вуглецевої сталі, що не піддалась кадмуванню або цинкуванню (на 
деяких зразках після 3 місяців випробувань були виявлені сліди корозії). 
Пінополіуретан ППУ-304Н, крім того, не забезпечує захист дуралюміну Д-16. 
Очевидно, для захисту від корозії цих металів необхідно розробити 
спеціальні рецептури пінополіуретанів, до складу яких входять відповідні 
інгібітори корозії. [34].
Пінополіуретанові покриття металоконструкцій з метою захисту їх від 
корозії застосовуються у ряді країн. Досвід експлуатації поліуретанових 
покриттів показав, що вони протягом декількох років зберігають первинний 
блиск, не жовтіють, не фарбуються, легко очищаються від забруднень.
Поліуретанові лаки знайшли застосування і для захисту висотних 
залізобетонних споруд (димарі і градирні, де раніше використовували 
покриття на основі бітумних матеріалів, що характеризуються невисокою 
експлуатаційною стійкістю. Вживані для цієї мети покриття на основі 
однокомпонентного поліуретанового лаку УР-19 з триетиламіном як 
отверджувач, твердіють в природних умовах, володіють високими фізико- 
механічними властивостями, достатньою термостійкістю і кислотостійкістю. 
Покриття наносять розпилюванням на поверхню бетону, заздалегідь очищену 
металевими щітками і прошпакльовану цементно-піщаним розчином. 
Покриття можна наносити на бетон, що не просох, що дозволяє суміщати 
бетонні і лакофарбові роботи і скорочує терміни зведення залізобетонних 
споруд. Лак УР-19 наносять також на металеві і дерев'яні конструкції.
Як електроізоляційне покриття, стійке до одночасної дії температури і 
вологості, застосовується поліуретановий лак 976-1, отримуваний на основі 
змішання напівфабрикату 976-1 з толуілендізоціанатом 102-Т. Цей лак 
наносять у два шари; сушіння покриття проводиться при 90°С: першого шару 
— протягом ЗО— 40 хв., другого — 5 год.
43
Для захисту від корозії електропроводів застосовуються лаки УЛ-1 і УЛ- 
2, які наносять способом занурення з подальшим простяганням дроту через 
отвір, що калібрується. Покриття підлягає сушці при 180°С протягом 1 год.
Антикорозійні поліуретанові покриття набули поширення і за кордоном.
У ГТТІА і Франції поліуретанові лаки наносять на палуби і палубні 
надбудови, а також внутрішні поверхні димарів вантажних суден і танкерів.
Відоме, зокрема, успішне застосування на танкерах і рефрижераторах 
чотиришарового покриття: перший шар —  епоксидна ґрунтовка; другий — 
поліуретан, третій і четвертий шари —  поліуретан великої жорсткості. 
Завдяки стійкості до дії нафти, олив і мийних засобів, незаймистості і 
зносостійкості поліуретанові покриття почали наносити і в машинних 
відділеннях суден.
Для антикорозійного захисту трубопроводів, підлог і ємкостей, на які 
впливають агресивні середовища, у США розроблено поліуретанове 
покриття «Міктікоут», що не містить розчинників. Таке покриття при 
товщині шару 250 мкм забезпечує антикорозійний захист виробів у важких 
експлуатаційних умовах при дії розчинів різних кислот, лугів, жирів, олив 
протягом 20 років [34].
Набули поширення також водостійкі, двокомпонентні склади, що є 
комбінаціями поліуретанів з кам'яновугільним бітумом. Антикорозійні 
властивості мають і поліуретанові пінопласти (пінополіуретани), широко 
використовувані для теплоізоляції.
В Англії розроблено пінополіуретанове покриття на основі ізоціаната 
«Супросек 1160» і поліефірів «Дальтолака 1180» і «Дальтолака 2190» з 
додаванням для підвищення стійкості до дії води і агресивних середовищ 
касторової олії і епоксидної смоли; пігментом є окис заліза. Це покриття вже 
застосовується в різних галузях машинобудування.
У Німеччині пінополіуретанові покриття наносять на магістральні 
підземні трубопроводи, при цьому одночасно досягається захист їх від
44
корозії і теплоізоляції. Раніше ці трубопроводи, що піддаються руйнівній дії 
конденсаційної вологи, забарвлювали, причому через кожні два- три роки 
доводилося відновлювати забарвлення; ця операція у зв'язку з необхідністю 
виконання більшого об'єму земляних робіт була дуже трудомісткою.
Випробування показали, що наносити пінополіуретани на поверхню 
найдоцільніше напиленням, оскільки це не тільки сприяє значному 
підвищенню продуктивності праці, але і веде до істотного збільшення 
ефективності покриття. Такі покриття захищають поверхню металу не тільки 
за рахунок властивостей шару пінопласту, але і за рахунок плівок, що 
утворюються при його спінюванні, як з боку зовнішнього середовища, так і з 
боку металу.
Антикорозійні поліуретанові покриття наносять за допомогою пістолетів 
повітряного або безповітряного розпилювання, накаткою, пензлем і іншими 
способами. Життєздатність початкових композицій поліуретанів складає від 
4 до 24 год.
При складанні і застосуванні поліуретанових композицій слід мати на 
увазі необхідність швидкого і ретельного очищення використовуваної 
технологічної апаратури відразу ж після нанесення покриття, а також 
необхідність строгого дотримання вимог техніки безпеки у зв'язку з 
токсичністю деяких компонентів рецептури.
2.2 Аналіз дослідження експлуатації гідроізоляційних покриттів 
При улаштуванні гідроізоляції на будовах рулонний гідроізоляційний 
матеріал зазнає одноразового згинання у місцях примикання до вертикальних 
поверхонь (перильні та парапетні огородження), конструкцій деформаційних 
швів та водовідвідних трубок. Для забезпечення надійної роботи 
гідроізоляційних матеріалів у цих місцях до них висуваються вимоги щодо їх 
гнучкості. У процесі експлуатації в результаті вібрації прогонової будови під 
час проходження транспортних засобів гідроізоляційний матеріал також 
зазнає згинання.
45
Для визначення гнучкості прийнятих для дослідження бітумів при 
низьких температурах були виготовлені зразки різної товщини -  1, 2, 4 та 
6 мм з метою визначення впливу товщини на величину показника гнучкості. 
На рис. 2.2 та 2.3 представлені отримані залежності гнучкості бітумів від 
товщини зразків при їх вигинанні на спеціальних металевих стержнях 
діаметром 10 та 35 мм. Зразки, виготовлені із нафтового будівельного бітуму 
марки 70/30, не витримали випробування при кімнатній температурі. 
Використаний для досліджень покрівельний бітум за величиною індексу 
пенетрації відноситься до І структурного типу та характеризується 
найнижчою температурою гнучкості, порівняно з дорожнім та будівельним 
бітумами, які відносяться до III структурного типу (табл. 2.1).
Аналіз отриманих результатів експериментальних досліджень показує, 
що із збільшенням товщини зразків бітуму спостерігається суттєве зростання 
температури гнучкості. Із зростанням товщини зразка зменшується величина 
кута згинання, при якому з’являється тріщина у матеріалі. Вказані залежності 
характерні як для дорожнього, так і для покрівельного бітуму. Так, при 
температурі випробування мінус 15°С на стержні діаметром 35 мм кут 
згинання покрівельного бітуму зменшується на 113° при підвищенні товщини 
зразка до 6 мм, порівняно із зразком товщиною 1 мм.
Таблиця 2.1
Гнучкість при низьких температурах при вигинанні на стержні 
діаметром 35 мм на 180 0 зразків товщиною 2 мм [34].
Марка Температура,0 С
бітуму -25 -20 -15 -10 -5 0
Будівельний кч О*«* % ̂ - - 1р. І*?' _
■: .З.ІЖД  ' 'Ж Щр; 
:
Дорожній - -ІІІІЖІІІІЖІІ МИДИ _ , — +
г-т'' '4*-
Покрівельний 1! . + + +
+ зразок витримав випробування без утворення тріщини 
- зразок не витримав випробування
46
Товщина зразка, мм
а
Рис. 2.2.а Залежність гнучкості покрівельного бітуму від товщини 
зразка при температурі мінус 15° С (а -  діаметр стержня 35 мм; б -  діаметр 
стержня 10 мм) [34].
Товшина зоазка. 
б
Рис. 2.2. б Залежність гнучкості покрівельного бітуму від товщини 
зразка при температурі мінус 15° С (а -  діаметр стержня 35 мм; б -  діаметр 
стержня 10 мм) [34].
47
180 Т=-5 °С 
Ост=35 мм
135
жж
оЗ
Жж 90
со
н
45
1 2 4 6
Товщина зразка, мм
а
180
Т=-5 °С 
135 Ост=10 мм
ж
оЗ
Ж 90
ж
сжо
Н
45
1 2  4 6
Товщина зразка, мм
б
Рис. 2.3. а Залежність гнучкості нафтового дорожнього бітуму марки БНД 
60/90 від товщини зразка при температурі мінус 5°С (а -  діаметр стержня 35 мм; б -  
діаметр стержня 10 мм) [34]. б Залежність гнучкості нафтового дорожнього бітуму 
марки БНД 60/90 від товщини зразка при температурі мінус 5°С (а -  діаметр 
стержня 35 мм; б -  діаметр стержня 10 мм) [34].
48
При випробуваннях зразків покрівельного бітуму із застосуванням 
стержня меншого діаметру (10 мм) при тій же температурі (мінус 15° С) 
величина кутів згинання, при яких утворюється тріщина у матеріалі, 
практично не змінилася, порівняно з випробуваннями на стержні діаметром 
35 мм.
Аналіз наведених результатів показує, що для дорожнього бітуму, 
порівняно із покрівельним, кут згинання зменшується на 135 0 (при зростанні 
товщини зразка до 6 мм) при випробуванні при температурі мінус 5°С. Для 
обох бітумів в досліджуваному діапазоні температур спостерігається 
зменшення величини кута згинання при переході від стержня з більшим 
діаметром до стержня з меншим діаметром.
Традиційним компонентом гідроізоляційних бітумних мастик є 
дрібнодисперсні наповнювачі, які додаються до їх складу з метою 
підвищення показника теплостійкості. З метою встановлення чутливості 
вихідних бітумів до наповнення різними за походженням наповнювачами 
було досліджено [39] вплив концентрації мінерального порошкоподібного та 
органічного волокнистого наповнювачів, а також їх комбінацій, на 
температуру розм’якшення мастик на основі покрівельного, дорожнього та 
будівельного бітумів (рис. 2.4-2.8).
Наведені результати випробувань свідчать про те, що волокнистий 
наповнювач забезпечує більше зростання температури розм’якшення, 
порівняно з порошкоподібним, незалежно від типу бітуму. При введенні до 
складу досліджуваних бітумів 2 % волокнистого наповнювача, порівняно з 
ЗО % дрібнодисперсного порошкового наповнювача, спостерігаються дещо 
більші значення температури розм’якшення отриманих бітумних мастик (на 
1-4°С). Так, температура розм’якшення мастики на покрівельному бітумі при 
введенні до її складу ЗО % порошкоподібного наповнювача зростає на 7° С, 
що відповідає зростанню температури розм’якшення на 0,23°С на 1 % 
наповнювача. При введенні до її складу 2 % волокнистого наповнювача
49
температура розм’якшення мастики зростає на 7°С, що відповідає зростанню 
температури розм’якшення на 3,5°С на 1 % наповнювача.
Найбільше зростання температури розм’якшення спостерігається при 
введенні наповнювачів у будівельний бітум, що можна пояснити найменшим 
вмістом масляної фракції у його складі, порівняно з покрівельним та 
дорожнім бітумами. Температура розм’якшення мастики на основі 
будівельного бітуму при введенні до її складу ЗО % порошкоподібного 
наповнювача зростає на 12°С, що відповідає зростанню температури 
розм’якшення на 0,4°С на 1 % наповнювача. При введенні до її складу 2 % 
волокнистого наповнювача температура розм’якшення мастики зростає на 
15°С, що відповідає зростанню температури розм’якшення на 7,5°С на 1 % 
наповнювача.
При додаванні порошкоподібного наповнювача у дорожній бітум 
спостерігається удвічі менший приріст показника температури 
розм’якшення, порівняно з покрівельним бітумом, а при додаванні 2 % 
волокнистого наповнювача температура розм’якшення мастики зростає на 
7 °С, що відповідає зростанню температури розм’якшення на 3,5°С на 1 % 
наповнювача. При цьому мастика на дорожньому бітумі характеризується 
найменшим значенням показника температури розм’якшення, порівняно з 
мастиками на будівельному та покрівельному бітумах.
50
Вміст волокна, %
Рис. 2.4. Залежність температури розм’якшення бітумної мастики на 
основі покрівельного бітуму від вмісту дрібнодисперсного (суцільна лінія) та 
волокнистого наповнювача (пунктирна лінія) [39].
Результати дослідження концентраційних залежностей температури 
розм’якшення мастик при сумісному введенні порошкоподібного та 
волокнистого наповнювачів у склад покрівельного, будівельного та 
дорожнього бітумів наведені на рис. 2.6-2.8. Із наведених залежностей видно, 
що температура розм’якшення зростає достатньо помірно при сумісному 
введенні у склад мастик волокнистого та порошкоподібного наповнювачів.
51
Вміст волокна, % ,
2,0 1,5 1,0 0,5 0
98 [
О 96 п — — А
сЗ о
(X Я« 5 .  ^
94
ОЙн я 92
Яо  «я 90 Зч
 N
2 «
г4 со 88 \
\
ао, 86 \
84 \
82 _  V
0 10 20 30 40
Вміст каоліну, %
Рис. 2.5. Залежність температури розм’якшення бітумної мастики на 
основі будівельного бітуму від вмісту порошкоподібного (суцільна лінія) та 
волокнистого наповнювачів (пунктирна лінія) [39].
Аналіз отриманих концентраційних залежностей температури 
розм’якшення досліджуваних мастик показує, що для бітумних мастик на 
основі дорожнього, будівельного та покрівельного бітумів, наповнених 
комбінованим наповнювачем (30 % каоліну та 2 % поліакрилонітрильного 
волокна), порівняно з мастиками, наповненими тільки 2 % волокнистого 
наповнювача, спостерігається зростання показника температури 
розм’якшення, відповідно, на 3, 7 та 9°С. Найбільший приріст температури 
розм’якшення властивий мастиці на основі покрівельного бітуму з 
комбінованим наповнювачем.
52
Вміст волокна, %
2,0 1,5 1,0 0,5 0
Рис. 2.6. Залежність температури розм’якшення бітумної мастики на 
основі нафтового дорожнього бітуму марки БНД 60/90 від вмісту 
дрібнодисперсного (суцільна лінія) та волокнистого наповнювача (пунктирна 
лінія) [39].
Будівельний бітум характеризується значно нижчою величиною 
показника пенетрації порівняно з двома іншими бітумами, що дозволяє 
припустити суттєве зростання в’язкості при введенні у його склад 
комбінованого наповнювача, що буде сприяти значному зниженню 
деформативності мастики на вказаному бітумі при низьких температурах. 
Подальші порівняльні дослідження впливу виду та концентрації 
наповнювачів на показник пенетрації при 2 5 °С виконані для покрівельного та 
дорожнього бітумів.
Результати оцінки пенетрації свідчать про більший вплив наповнювачів 
на дорожній бітум, порівняно з покрівельним. Так, присутність ЗО % каоліну 
та 2 % волокна призводить до досягнення мастиками близьких значень 
величини пенетрації на основі обох бітумів при тому, що показник пенетрації 
дорожнього бітуму на 10 одиниць вищий, порівняно з покрівельним бітумом.
53
Рис. 2.7. Залежність температури розм’якшення бітумної мастики на 
основі покрівельного бітуму від вмісту дрібнодисперсного та волокнистого 
наповнювачів: 1 -  вміст волокнистого наповнювача 0,5 %; 2 -  1,25 %; 
3 - 2 ,0 %  [39].
оО(З
О, «Я 
тЙо  д0) 
<Оин З
я
о2
Н м
О
Он
Вміст каоліну, %
Рис. 2.8. Залежність температури розм’якшення бітумної мастики на 
основі будівельного бітуму від вмісту порошкоподібного та волокнистого на
повнювачів: 1 -  вміст волокнистого наповнювача 0,5 %; 2 -1 ,2 5  %; 3 -  2,0 %
54
Вміст дрібнодисперсного наповнювача, %
Рис. 2.9. Залежність температури розм’якшення бітумної мастики на 
основі нафтового дорожнього бітуму марки БНД 60/90 від вмісту 
порошкоподібного та волокнистого наповнювачів: 1 -  вміст волокнистого 
наповнювача 0,5 %; 2 -  1,25 %; 3 -  2,0 %
Вміст волокна, %
О
о
<ІЛМ
Яаи
о
о£ЗГан,
Xі)<и
С
Вміст каоліну, %
Рис. 2.10. Вплив вмісту каоліну (суцільна лінія) та волокна на 
пенетрацію при 25°С покрівельного бітуму (пунктирна лінія) [39].
55
Вміст волокна, %
7 0 у 9”
,
... А
у
► -У?- -
У
оО
Ш 62
СЧ
я /
ая 58
• і«я-Нг ►
соі
н,
яо<и /
с 9 ^у ►
46
0 10 20 30 40
Вміст каоліну, %
Рис. 2.11. Вплив вмісту каоліну (суцільна лінія) та волокна (пунктирна 
лінія) на пенетрацію при 25° С дорожнього бітуму БНД 60/90 [39].
0О
01 
ЯОн
Я
о «яЦ 
а
нОн
а>
Яа>
Е
Вміст каоліну, %
Рис. 2.12. Вплив вмісту комбінованого наповнювача на пенетрацію при 
25° С покрівельного бітуму: 1 -  вміст волокнистого наповнювача 0,5 %; 
2 - 1 , 2 5 % ;  3 - 2 , 0 %
56
З огляду на високі значення температури гнучкості вихідного 
дорожнього та будівельного бітумів, для оцінки впливу наповнювачів на 
гнучкість при низьких температурах було використано тільки покрівельний 
бітум, якому властива достатньо низька температура гнучкості. У табл. 4.2 
наведені результати дослідження температури гнучкості зразків товщиною 
4 мм, гнучкість яких визначали шляхом вигинання на 180 0 на стержні 
діаметром 35 мм.
Одержані результати показують, що введення у покрівельний бітум як 
порошкоподібного (до 20 %), так і волокнистого наповнювача (до 2,0 %) не 
призводить до збільшення температури гнучкості, порівняно з вихідним 
бітумом.
Таблиця 2.2
Вплив виду та концентрації наповнювачів на гнучкість бітумних 
мастик на основі покрівельного бітуму
Вид та вміст наповнювача
Порошкоподібний Волокнистий
т ,° с Бітум 10% 20% 30% 0,5 % 1,25 % 2,0 %
0 + + + + + + +
-5 + + + + + + +
-10 + + + + + +
-15 1 * - - 1 - . -
-20 - - ~ | 11 . . .
Результати дослідження впливу різних видів наповнювачів на величину 
кута вигинання, при якому у матеріалів виникає тріщина, для зразків мастик 
різної товщини на стержнях різного діаметру, наведені на рис. 2.11 - 2.13.
[39].
Аналіз наведених на рис. 2.11 залежностей показує, що величина кута 
вигинання зразка на стержні діаметром 35 мм при температурі мінус 15 °С, 
при якому з ’являється тріщина у ньому, є однаковою при наповненні
57
покрівельного бітуму 10 % каоліну або 0,5 % поліакрилонітрильного
волокна.
Т—15 °С Пст=35 мм 2 мм
135
х
X%X
сXо 90
>н•>
і4 45
Вміст каоліну Вміст волокна
а
Т=-15 °С Б ст=10мм 4 мм
135
X 10%
хX
хX
гхо 90
н
Вміст каоліну Вміст волокна
б
Рис. 2.13. Вплив концентрації каоліну та волокна у бітумній мастиці на 
основі покрівельного бітуму на її гнучкість на стержні 35 мм (а) та 10 мм (б) 
при температурі мінус 15°С [39].
При збільшенні концентрації як каоліну, так і полімерного волокна у 
складі бітуму, спостерігається зменшення величини кута вигинання, що 
можна пояснити зростанням величини адсорбції низькомолекулярних 
компонентів бітуму на поверхні наповнювачів та зростання, за рахунок
58
цього, концентрації високомолекулярних компонентів у об’ємному бітумі, 
які відповідальні за високу температуру крихкості бітумної матриці. При 
цьому зразки більшої товщини менш стійкі до утворення тріщин при 
вигинанні у аналогічних умовах. Із зменшенням діаметру стержня наповнені 
бітуми характеризуються меншим кутом вигинання, порівняно зі стержнем 
більшої товщини.
Т=-15 °С Псх=35 мм 2 мм ч  м м
1351 (10+0’5)̂ /°(20+0,5)%
« (10+2,0)%
Я
сЯі
Я
иЯго
н
Вміст комбінованого наповнювача, %
а
Т=-15 °С Ост=Ю мм 2 мм
* 135 -  (10+0,5)%
(10+2,0)%
(20+0,5)%
(30+0,5)% (20+2,0)%
(30+2,0)%
сіо 90
н
45
Вміст комбінованого наповнювача, % 
б
Рис. 2.14. Вплив концентрації комбінованого наповнювача у бітумній 
мастиці на основі покрівельного бітуму на її гнучкість на стержні діаметром 
35 мм (а) та 10 мм (б) при температурі мінус 15 °С [39].
59
Результати дослідження впливу комбінованих наповнювачів на 
величину кута вигинання показують (рис. 2.14), що таким мастикам властиві 
дещо менші значення кутів згинання, порівняно з покрівельними бітумами, 
наповненими тільки каоліном. Із наведених даних видно, що збільшення 
концентрації каоліну у комбінованому наповнювачі сприяє зменшенню 
величини кута вигинання зразків мастики різної товщини.
Т=-10°С Б ,т=35мм 4 мм
(10+0,5)% 
180- т (20+0,5)% (10+2,0)%
% (20+2,0)%
Й (30+0,5)% (30+2,0)%
х§  135 + 
х
н 90
45
Вміст комбінованого наповнювача, % 
а
Т=-10°С Ост=Ю мм і 2 мм 1++| 4 мм
180-
(10+0,5)%
(20+0,5)% (10+2,0)%
І
XІЙ
 135 (20+2,0)%
(30+0,5)% (30+2,0)%
X
схп т. т.
н 90
45
Вміст комбінованого наповнювача, % 
б
Рис. 2.15. Вплив концентрації комбінованого наповнювача у 
бітумній мастиці на основі покрівельного бітуму на її гнучкість на стержні 
діаметром 35 мм (а) та 10 мм (б) при температурі мінус 10°С
60
Аналіз наведених на рис. 2.15 даних показує, що величина кута 
вигинання зразків на стержнях різного діаметру при більш високій 
температурі (мінус 10°С), дещо більша, порівняно з температурою мінус 
15°С. При цьому характер залежностей є аналогічним залежностям для 
досліджуваних мастик різного складу при температурі мінус 15°С.
2.3 Аналіз дослідження технологічних параметрів при влаштуванні 
гідроізоляційного захисту будівельних конструкцій антикорозійними
складами
Для виконання досліджень були використані як стандартні, так і 
спеціальні методи та прилади. Стандартні методи визначення фізико- 
механічних властивостей в’яжучих та мастик на їх основі включали оцінку 
показників температури розм’якшення (метод «кільця та кулі»), пенетрації, 
дуктильності, еластичності, температури крихкості за Фраасом, 
теплостійкості, гнучкості при низьких температурах, міцності зчеплення з 
цементобетонною поверхнею на відрив.
Для досліджень показників фізичних і механічних властивостей були 
виготовлені бітумно-полімерні мастики за допомогою лабораторної мішалки 
(рис. 3.1). Для визначення теплостійкості були виготовлені зразки 
прямокутної форми (рис. 3.2 а). Підготовка зразків полягала у рівномірному 
розподіленні гарячої мастики, розігрітої до температури більшої за 
температуру розм’якшення, по поверхні спеціальної форми-пластини (рис.
3.2 б), попередньо вкритої тонкою плівкою алюмінієвої фольги [38].
61
Рис. 2.16 Лабораторна мішалка для виготовлення бітумно-полімерних 
мастик [40].
а б
Рис. 2.17 Вигляд форми-пластини (а) та готових зразків мастики (б)
[40].
З метою визначення впливу суцільного армування гідроізоляційної 
мастики на величину її теплостійкості виготовляли зразки шляхом 
розподілення мастики за два етапи. На першому етапі половину мастики 
розподіляли по поверхні форми і зверху укладали шар армуючого матеріалу 
(неткане склополотно). Після цього залишок мастики доливали у форму і 
розподіляли зверху армуючого матеріалу. Після вистигання готові зразки-
62
пластини розрізали на зразки розміром (50x70) мм для проведення 
подальших випробувань.
З метою оцінки впливу товщини гідроізоляційного матеріалу на 
показник його теплостійкості були виготовлені та досліджені зразки 
товщиною 2 та 4 мм.
При порівняльних дослідженнях мастик різного складу показник 
теплостійкості визначали шляхом витримування зразків матеріалу у 
сушильній шафі у підвішеному стані при різних температурах протягом 
2 годин. За величину теплостійкості матеріалу приймалася найвища 
температура, при якій не спостерігалось будь-яких деформацій шару 
мастики. Візуальну оцінку стану зразка здійснювали через кожні ЗО хвилин. 
Загальний вигляд зразків до та після експозиції у сушильній шафі 
представлений на рис. 2.18
а б в г д
Рис. 2.18 Вигляд зразків мастики до випробування (а) та через 30 (б), 
60 (в), 90 (г) та 120 хвилин (д) експозиції у сушильній шафі при високій 
температурі
Для оцінки впливу матриці (бітуму та бітумно-полімерного в’яжучого) 
на теплостійкість гідроізоляційних мастик застосовували метод визначення 
площі скляної пластини, яка змочується при розтіканні кульки, виготовленої 
із мастики. Метод полягав у витримуванні кульки із мастики масою 2 г, 
укладеної на чисту скляну поверхню, у сушильній шафі протягом 2 годин 
при температурі розм’якшення матриці. Контур отриманої плями переносили
63
на прозору плівку, після чого виконувалося його сканування. Площу 
розтікання кульки визначали шляхом подальшої обробки отриманого 
зображення за допомогою програми АбоЬе Рйоїозіюр 7.0. Вигляд зразка кулі 
до та після витримування у сушильній шафі представлений на рис. 2.19 [40].
а б
Рис. 2.19 Вигляд зразка мастики до (а) та після (б) випробування
Гнучкість при низьких температурах визначали за методом, який 
полягає у вигинанні зразків матеріалу розміром (120х20)±1 мм на 180 0 на 
поверхні із закругленням певного радіусу протягом 5 секунд. Підготовка 
зразків є аналогічною підготовці зразків для визначення теплостійкості. 
Вигляд готових зразків та процедури випробування зображені на рис. 2.20
Рис. 2.20 Вигляд зразків мастики та пристосування для їх вигину на 
стержнях різного діаметру [40].
Водонепроникність бітумно-полімерних гідроізоляційних матеріалів 
визначали шляхом витримування зразків діаметром 70 мм під дією 
гідростатичного тиску, починаючи з 0,1 МПа, протягом 1 години, та 
поступово збільшуючи до 0,5 МПа, згідно з [4]. Зразок матеріалу вважався 
таким, що витримав випробування, якщо на його поверхні не виникло ознак
64
просочення води. За величину водонепроникності приймали максимальний 
тиск води, під дією якого гідроізоляційний матеріал витримав випробування. 
Прилад для визначення показника водонепроникності зображений на 
рис. 2.21 Загальний вигляд зразка для визначення показника 
водонепроникності зображений на рис. 2.22
Рис. 2.21 Прилад для визначення показника водонепроникності 
гідроізоляційних матеріалів.
Рис. 2.22 Зразок бітумно-полімерного гідроізоляційного матеріалу для 
визначення водонепроникності.
Показник міцності зчеплення на відрив гідроізоляційних матеріалів, 
нанесених на цементобетонну поверхню, визначався за допомогою приладу 
«Адгезиметр ОР ИСО 4624 [40].
65
Рис. 2.23 Загальний вигляд адгезиметра для визначення показника 
міцності зчеплення гідроізоляційних матеріалів з цементобетонною 
поверхнею.
На поверхню цементобетонного зразка наносили шар гарячої мастики 
або наплавляли зразок армованого матеріалу. На поверхню гідроізоляційного 
матеріалу наклеювали за допомогою спеціального клею металевий циліндр 
(грибок) діаметром 20 мм. Через 24 години грибок вставлявся у обойму 
захватного механізму, пружинний механізм якого створює зусилля відриву. 
До поворотного розривного механізму прикладалося зусилля із швидкістю 
0,1 кг/с. Показником міцності зчеплення служила величина максимального 
розривного зусилля, при прикладанні якого спостерігається відрив 
гідроізоляційного матеріалу від цементобетонної поверхні [40].
66
Спеціальні методи включали визначення показників технологічної 
теплостійкості гідроізоляційних матеріалів, міцності зчеплення шарів на зсув 
по границі розділу «цементобетонна поверхня -  гідроізоляційний матеріал -  
поверхня асфальтобетону» та швидкості структуроутворення праймеру на 
цементобетонній поверхні.
Для визначення стійкості гідроізоляційних матеріалів до пошкодження 
зернами мінерального матеріалу при укладанні та ущільненні захисного шару 
із гарячих асфальтобетонних сумішей (технологічна теплостійкість) була 
розроблена спеціальна методика. Вплив високої температури моделювався 
шляхом укладання на шар гідроізоляційного матеріалу шару гарячої 
асфальтобетонної суміші товщиною 4 см. З метою урахування особливостей 
технології улаштування захисного асфальтобетонного шару ущільнююче 
навантаження прикладали величиною 20, ЗО та 40 МПа. Для випробування 
використовували зразки рулонних матеріалів, а також бітумно-полімерних 
мастик без та з шаром армування. Схематичне зображення випробування 
гідроізоляційного матеріалу на технологічну теплостійкість та вигляд зразка 
після цього показано. Фольга на зворотній стороні зразків служить у якості 
індикатора наявності продавлювання гідроізоляційного матеріалу. У разі 
виникнення сумнівів щодо ступеня пошкодження матеріалу зразок звільняли 
від фольги та його цілісність оцінювали за показником водонепроникності за 
схемою, зображеною.
Вважали, що зразок матеріалу витримав випробування, якщо на фользі 
не з’явилися проколи та протягом 24 годин гідростатичного тиску величиною 
0,001 МПа у циліндрі не спостерігалося падіння рівня води.
Для визначення міцності зчеплення гідроізоляційного матеріалу з 
захисним шаром та поверхнею, що ізолюється, були виготовлені 
цементобетонні зразки-циліндри діаметром 70 мм та висотою 40 мм. Для 
виготовлення зразків використовували цементобетонну суміш з наступними 
характеристиками: В/Ц=0,5, Ц:П:Щ=1:2:3,5, максимальна крупність зерен 
щебеню 10 мм. Цементобетонні зразки використовували для випробувань у
67
віці не менше 28 діб. Для виготовлення цементобетонних зразків-циліндрів 
були виготовлені спеціальні металеві форми, загальний вигляд яких 
наведений на рис. 3.11.
Рис. 2.24 Схематичне зображення випробування гідроізоляційного 
матеріалу на технологічну теплостійкість (а) та вигляд фольги на зовнішній 
поверхні гідроізоляційного матеріалу після зняття ущільнюючого 
навантаження (1 -  металеві вкладиші, 2 -  металева форма, 3 -  шар 
гідроізоляційного матеріалу та фольги, 4 -  шар асфальтобетонної суміші) 
[40].
Міцність зчеплення на зсув по границі розділу «цементобетонна 
поверхня -  гідроізоляційний матеріал -  поверхня асфальтобетону» визначали 
на зразках, етапи виготовлення яких зображені на рис. 2.25. Підготовка 
зразків до випробування передбачала очищення цементобетонної поверхні 
від цементного молока, нанесення на цементобетонну поверхню праймеру, 
улаштування гідроізоляційного матеріалу (наплавлення армованого 
матеріалу чи розлив гарячої мастики) та укладання захисного шару із литої 
асфальтобетонної суміші.
68
•Ч. —т
А »! * ' > " ' л"
ішиааии |  І |  .. І  .
-а
тч тяу*т*
і т ш^ш шїжт.
' *«. ч ' 4
• ? -;/•?' *■ Аг:-«
■< ■ . ’ < * ’ ІйГ
І  ■ Щ
* , > : Г ...
Рис. 2.25 Вигляд зразка гідроізоляційного матеріалу після видалення 
шару фольги та схематичне зображення визначення водонепроникності 
гідроізоляційного матеріалу під дією гідростатичного тиску величиною 
0,001 МПа
Рис. 2.26. Форми для виготовлення зразків-циліндрів
Для визначення міцності зчеплення гідроізоляційного матеріалу з 
захисним шаром та поверхнею, що ізолюється, виготовлений зразок 
затискали у спеціально виготовлені захвати розривної машини. Швидкість 
переміщення рухомого захвату становила 3 мм/хв. Випробування проводили
69
при температурі 20° С. Загальний вигляд розривної машини, захватів та 
зразка в захватах наведені на рис. 2.28-2.29
а б в
Рис. 2.27 Послідовність підготовки зразка до випробування (а -  
обробка поверхні цементобетонного зразка-циліндра праймером; б -  
улаштування гідроізоляційного шару; в -  улаштування захисного 
асфальтобетонного шару)
■■■■в
■ІДИІІ
а б
Рис. 2.28 Вигляд захватів (а) та розривної машини (б) для оцінки 
міцності зчеплення при зсуві [40].
70
Рис. 2.29 Зразок затиснений у захватах розривної машини для 
визначення міцності зчеплення при зсуві
Оцінку швидкості структуроутворення плівки праймеру на основі 
різних розчинників на цементобетонній поверхні здійснювали за допомогою 
спеціальної методики. Процес визначення швидкості структуроутворення 
плівки праймеру на поверхні цементного бетону схематично зображений на 
рис. 2.30
1 цементобетонний зразок-
балочка;
2 фільтрувальний папір;
З прокладка із пористої
гуми;
4 металева пластина
і
Рис. 2.30 Схематичне зображення послідовності приведення у контакт 
фільтрувального паперу з поверхнею, обробленою праймером.
71
Випробування з визначення швидкості структуроутворення плівки 
праймеру на поверхні цементного бетону виконували шляхом нанесення 
праймеру на одну з горизонтальних граней зразків-балочок (4x4x16) см,
попередньо очищених від цементного молока. Витрата праймеру складала
200, 250, 300 та 350 г/м 2 . Праймер наносився у холодному стані• .
Випробування проводилося при температурі 20 °С. Метод випробування
полягав у визначенні площі фільтрувального паперу, яку змочив праймер
(рис. 3.16). Для цього фільтрувальний папір розміром 4x4 см притискали
протягом 5 секунд до поверхні вкритої праймером із зусиллям 12,5 г/см .
Зусилля до фільтрувального паперу прикладали через гумову прокладку.
Площу паперу, яку змочив праймер, визначали шляхом розрахунку з
використанням ПЕОМ та програми АёоЬе РЬоІозЬор 9.0. Вказана програма
дозволяє визначити площу чорної або білої частини зображення, отриманого
шляхом сканування фільтрувального паперу після утворення на ньому
відбитків праймеру.
1 2 З
- хуг -- *
4 5 6
Рис. 2.31. Загальний вигляд фільтрувального паперу після контакту з 
цементобетонною поверхнею, обробленою праймером, через 15 (1), 30 (2), 
45 (3), 60 (4), 75 (5) та 90 хвилин (6) після його нанесення
72
Як критерій, за яким здійснювали оцінку швидкості 
структуроутворення плівки праймеру на цементобетонній поверхні, 
приймали відсоток поверхні фільтрувального паперу з відбитком праймеру 
через певний час після обробки поверхні.
Окрім фізико-механічних методів, для досліджень взаємодії 
компонентів бітумно-полімерного в’яжучого та мастик на його основі був 
застосований метод інфрачервоної спектроскопії. Для зняття спектрів 
використовувався спектрофотометр Зресогсі М80 (рис. 2.32). Зразки бітуму та 
бітумно-полімерного в ’яжучого, перед нанесенням на поверхню дисків із 
КВг, розчиняли у бензолі. Зразки із дрібнодисперсними наповнювачами 
готували шляхом подрібнення у заданих пропорціях з КВг та подальшого 
пресування. Зйомка здійснювалася за наступних режимів: початкова довжина 
хвилі -  4000 см '1, кінцева довжина хвилі -  1000 см'1, тривалість інтегрування 
-  0,5 с.
Рис. 2.32 Спектрофотометр Зресогсі М80
Старіння бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик, які містять у 
своєму складі пластифікатор, оцінювали за показником гнучкості зразків 
матеріалу при низьких температурах, які витримували у сушильній шафі при 
70° С протягом 500 годин. [40].
73
Висновки за розділом 2.
1 Формування просторової сітки з молекул полімеру в об’ємі бітуму, яка 
надає бітумно-полімерній композиції одночасно підвищену теплостійкість та 
еластичність, можливо забезпечити шляхом об’єднання полімеру класу 
термоеластопластів з бітумом І структурного типу, який характеризується 
високим вмістом мальтенової частини.
2. Експериментально встановлено, що покрівельний бітум 
характеризується найнижчою температурою гнучкості, порівняно з нафтовим 
дорожнім та будівельним бітумами. Введення до складу бітумів 
дрібнодисперсного мінерального та волокнистого синтетичного 
наповнювачів викликає зростання показників їх температури розм’якшення і 
температури гнучкості та зменшення пенетрації. Результати досліджень 
показали, що синтетичний волокнистий наповнювач більш ефективно 
впливає на показники властивостей наповнених бітумів, порівняно з 
дрібнодисперсним мінеральним наповнювачем. Найбільше зростання 
показників температури розм’якшення і теплостійкості при тривалому впливі 
температури забезпечується при одночасному введенні до складу бітумів 
волокнистого і дрібнодисперсного наповнювачів.
3. Модифікація бітумів різної марочної в’язкості та структурного типу 
полімером типу стирол-бутадієн-стирол викликає зниження їх пенетрації та 
збільшення показника температури розм’якшення. При цьому бітуми 
набувають еластичності. Модифікація бітумів добавкою 6 % полімеру 
«Саіргепе С 411» практично не впливає на їх температуру гнучкості. При 
збільшенні вмісту полімеру до 9 % спостерігається зниження температури 
гнучкості від - 10° С до - 15° С.
4. Порівняльна оцінка теплостійкості бітумно-полімерних мастик за 
показником температури розм’якшення показує, що приріст вказаного 
показника при введенні до складу бітумно-полімерної композиції 1 % 
поліакрилонітрильного волокна складає 2,4-2,7° С, а 1 % каоліну -  всього 0,3- 
0,4°С. Бітумно-полімерним композиціям з 0,5 % поліакрилонітрильного
74
волокна та 20 % каоліну властиві практично однакові значення показника 
еластичності, що свідчить про більшу ефективність волокнистого 
наповнювача. При збільшенні вмісту волокнистого наповнювача у складі 
бітумно-полімерної композиції від 0,5 до 2,0 % температура гнучкості 
практично не змінюється.
5. Одночасне введення порошкового мінерального та волокнистого 
синтетичного наповнювачів викликає формування на їх поверхні 
структурованого адсорбційно-сольватного шару із низькомолекулярних 
компонентів бітумно-полімерної композиції та позначається на зростанні 
показників в’язкості та теплостійкості мастик.
6. Теоретично обґрунтовано, що наявність у бітумі типу «гель» власної 
просторової надмолекулярної структури, сформованої асфальтенами, 
полімерної сітки та просторової структури, утвореної синтетичним 
волокнистим та мінеральним порошковим наповнювачами, забезпечують 
високу теплостійкість, еластичність та гнучкість при низьких температурах 
бітумно-полімерної гідроізоляційної мастики.
75
РОЗДІЛ 3. АНАЛІЗ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГІЧНИХ РІШЕНЬ 
ГІДРОІЗОЛЯЦІЙНОГО ЗАХИСТУ БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ з  
ВИКОРИСТАННЯМ ПОЛІМЕРНОБІТУМНИХ РЕЧОВИН
3.1 Дослідження технології влаштування гідроізоляційного захисту
Технологія гідроізоляції - це основа здійснення всіх майбутніх робіт, 
свого роду план, який включає декілька етапів. Починати завжди потрібно з 
аналізу поверхні та її обробки для подальшого встановлення гідроізоляції, 
тобто очищення від пилу, бруду і всього зайвого. Потім цю площу необхідно 
вирівняти будь-яким зручним способом (штукатурка, шпаклівка або ін.). Далі 
в суворій послідовності наносяться гідроізолюючі матеріали. Сучасна 
технологія гідроізоляції підвищує міцність будівельних конструкцій. Якісна 
гідроізоляція залежить від відповідності обраного методу існуючим 
технологічним умовам і від точності його застосування. Необхідний 
ретельний і відповідальний підхід. Мастика гідроізоляційна є одним з 
надійніших елементів такої технології. Вона використовується для 
гідроізоляції фундаментів, трубопроводів, будівельних споруд з бетону, 
дерева. Особливе визнання отримала мастика гідроізоляційна бітумна, яка до 
того ж застосовується для гідроізоляції штукатурки та цементних ділянок.
Технологічний процес улаштування гідроізоляційного захисту 
залізобетонних конструкцій будов включає розпилення по поверхні, 
попередньо обробленій праймером, гарячої бітумно-полімерної мастики з 
подальшим укладанням армуючого матеріалу та улаштуванням захисного 
шару та шарів покриття.
Рекомендації розповсюджуються на улаштування гідроізоляційного 
захисту залізобетонних конструкцій будов, та при відновленні 
гідроізоляційного захисту при реконструкції та ремонті існуючих споруд, із 
застосуванням бітумно-полімерних мастик.
Роботи слід проводити після підготовки поверхні (зачищення, 
обезпилювання, знежирення, осушення). Не проводити роботи зі старими 
покриттями.
76
Роботи повинні виконувати кваліфіковані робітники, які пройшли 
спеціальне навчання по роботі з полімерними матеріалами.
Робочі суміші готувати на об'єкті за рецептурою розробника. Не 
допускати зміни порядку введення компонентів та їх співвідношення. 
Приготовлені робочі суміші повинні бути використані не пізніше часу їх 
строку використання. Чергову порцію полімерних композицій необхідно 
готувати в ретельно очищеній сухій ємності і сухим чистим інструментом. 
Зберігати і переносити склади в герметично закритій тарі. [7].
3.2 Аналіз організаційно-технологічних параметрів влаштування 
гідроізоляційного захисту
Для улаштування гідроізоляційного захисту застосовуються 
високотеплостійкі бітумно-полімерні мастики.
Як основний компонент бітумно-полімерних мастик застосовується 
бітум нафтовий покрівельний.
Як полімерний компонент бітумно-полімерних мастик рекомендується 
використовувати полімери класу термоеластопластів типу стирол-бутадієн- 
стирол.
Як наповнювачі застосовується порошковий або волокнистий 
наповнювачі, а також їх суміш. У якості порошкового наповнювача слід 
використовувати мінеральний матеріал каолін. Як наповнювач волокнистий 
може застосовуватись волокно поліакрилонітрильне НИТРОН-С, довжиною 
волокно до 5 мм та товщиною не більше, ніж 33 мкм. [7].
Для забезпечення необхідної гнучкості при низьких температурах до 
складу бітумно-полімерних мастик допускається введення до 10 %
пластифікатору.
За погодженням зі споживачем допускається застосування інших видів 
сировинних матеріалів, як компонентів бітумно-полімерних гідроізоляційних 
мастик, які відповідають вимогам чинних нормативних документів і не 
погіршують якість мастик.
Приготування бітумно-полімерної мастики повинно здійснюватись за 
технологічним регламентом, затвердженим у встановленому порядку. [12].
Таблиця 3.1
Фізико-механічні властивості бітумно-полімерні мастики [12].
Показник Результати
Час полімеризації при ї = 10 °С 20-24 год.
Час повного набору міцності 3 діб
Нанесення при температурі Від -ЗО до +60 °С
Експлуатація при температурі Від -60 д о +180 °С
Адгезія до бетону 1 бал
Горючість покриття Не горить
Стійкість к УФ- промінів Стійке
Антисептичні властивості Запобігає появу грибків, 
лишайників, плісняви
Відповідність вимогам санітарно- Після полімеризації не 
гігієнічних норм токсичний, можливий контакт з 
питною водою
Довговічність Не менше 25 років
78
Таблиця 3.2
Випробування бітумно-полімерних мастик на стійкість до агресивних 
____________ середовищ [12]._________________________
Агресивні середовища Результат
28 дн. 60 дн.
ЗО %-на сірчана кислота -3,21 -0,53
ЗО %-на фосфорна кислота -16,22 -0,22
40 %-на азотна кислота - -
5 %-на соляна кислота +1,27 +0,04
10 %-вий гідроксид натрію +0,9 +0,01
10 %-вий гідроксид калію -1,01 +0,005
Гідроізоляційний захист залізобетонних конструкцій будов 
виконується шляхом улаштування шару гідроізоляції із теплостійкої 
водонепроникної бітумно-полімерної мастики товщиною 4-8 мм та захисного 
шару і інших конструктивних шарів покриття їздового полотна.
Шар гідроізоляції улаштовується за два або три розливи бітумно- 
полімерної мастики з укладанням шару армуючого матеріалу після кожного 
розливу.
Для армування шару гідроізоляції із бітумно-полімерної мастики 
можуть застосовуватись полотно неткане голкопробивне геотекстильне, 
тканина льоно-джуто-кенафна, які повинні задовольняти діючим вимогам. За 
погодженням зі споживачем допускається застосування інших видів 
армуючих матеріалів[22].
До складу основних робіт з гідроізоляційного захисту залізобетонних 
конструкцій будов входять:
- підготовчі роботи;
- безпосереднє улаштування шару гідроізоляції із застосуванням 
бітумно-полімерних мастик;
79
- улаштування захисного шару;
- улаштування шару покриття.
Підготовка цементобетонної або залізобетонної поверхні до 
гідроізоляційного захисту з використанням бітумно-полімерних мастик 
повинна здійснюватися згідно з ВБН В.2.3-218-197, ТР-218-02071168-362.
До початку робіт повинен бути проведений ретельний огляд поверхонь, 
приготовлені і встановлені в зоні роботи інвентар, пристосування та засоби 
для безпечного виконання робіт.
Цементобетонна поверхня, яка призначена під гідроізоляцію, не 
повинна мати раковин та тріщин, пилу та бруду. При наявності на поверхні 
під гідроізоляцію окремих нерівностей їх позбуваються заповненням 
швидкотверднучою полімерною композицією. Поверхня повинна бути 
сухою, міцною, жорсткою, не містити вапняного (цементного) молока, пилу, 
жиру та інших, що знижують адгезію, речовин. Допускається волога 
поверхня. Міцність основи на стиснення повинна бути не менше 20 МПа (М 
200) [22].
Підготовка поверхні полягає у виконанні наступних операцій:
• ретельний огляд поверхні;
• видалення відшарованого і зруйнованого бетону;
• очищення поверхні від забруднень, жирових плям, старих покриттів;
• обробка тріщини;
• знепилення стисненим повітрям, просушка;
• заробляння раковини і тріщини.
Спосіб очищення поверхні вибирати залежно від ступеня і характеру 
забруднення. Забруднення бетонних поверхонь рекомендується видалити 
механічним способом (піскоструминна обробка, сколювання шару бетону і 
очищення від цементного молока та ін.).
При малих обсягах робіт допускається обробка вручну сталевими 
щітками, скребками, шпателями.
80
Бетон, замаслений на значну глибину, видаляють механічним 
способом.
У місцях утворення тріщин слід провести їх оброблення шляхом 
влаштування в бетоні поглиблення типу прямокутника шириною 15 ... 20 мм 
і глибиною 10 мм. Пасивні тріщини шириною від 0,5 до 5 мм обробляють у 
вигляді трикутника із сторонами 10 ... 12 мм.
Оброблення тріщин, раковин, видалення напливів рекомендується 
проводити пневмо- або електрозубилом зі спеціальними насадками або 
пневмо або електродрилем [22].
Перед закладенням раковин, тріщин підготовлювані місця повинні бути 
знепилені. Обезпилювання виконувати стисненим повітрям, волосяними 
щітками.
Температура повітря при виконанні робіт з гідроізоляційного захисту 
проїжджої частини не повинна бути менше плюс 5°С навесні та плюс 10°С 
восени. Всі роботи з гідроізоляційного захисту проїжджої частини виконують 
в суху погоду.
Улаштування шару гідроізоляції із застосуванням бітумно-полімерних 
мастик складається з таких технологічних операцій:
- нанесення праймеру;
- контроль готовності поверхні до нанесення бітумно-полімерної 
мастики;
- нанесення першого шару гарячої бітумно-полімерної мастики;
- укладання армуючого матеріалу на перший шар мастики;
- нанесення другого шару гарячої бітумно-полімерної мастики;
- за необхідності укладання армуючого матеріалу на другий шар 
мастики та нанесення третього шару гарячої бітумно-полімерної 
мастики. [22].
Нанесення праймеру здійснюється шляхом розпилення за допомогою 
пневмофорсунок, пістолетів-розбризкувачів, або за допомогою валиків чи 
щіток. Витрата праймеру визначається пробним нанесенням та може
становити від 150 до 350 мл/м 2 залежно ві* д пористості•  цементобетонної
поверхні. [22].
Інтервал між нанесенням праймеру та початком нанесення першого 
шару бітумно-полімерної мастики повинен бути не менше ніж 2 год та не 
більше ніж 24 год. Контроль готовності шару праймеру на цементобетонній 
поверхні до улаштування основного шару гідроізоляції здійснюється згідно з 
ДБН В.2.3-218-197.
Рис. 3.1. Нанесення праймеру на поверхню залізобетонної конструкції
Нанесення шарів гідроізоляції із бітумно-полімерної мастики 
здійснюється смугами уздовж мосту за допомогою автогудронатора, або 
розливом із бітумовоза з наступним розподіленням за допомогою валиків чи 
металевих скребків. Температура бітумно-полімерної мастики при нанесенні 
на поверхню повинна бути у межах від 180 до 200°С. Орієнтовна витрата 
бітумно-полімерної мастики при нанесенні одного шару складає 2,5 л/м2.
Нанесення шару бітумно-полімерної мастики на суміжну смугу 
виконується з перекриттям на 50-100 мм. [22].
Укладання армуючого матеріалу на шар бітумно-полімерної мастики 
здійснюється смугами уздовж мосту, починаючи з понижених місць. 
Армуючий матеріал укладають з напуском на 50-100 мм у поздовжньому, та 
на 150-200 мм у поперечному напрямках. Поздовжні стики полотен 
армуючого матеріалу у наступному шарі зміщують не менше ніж на 300 мм.
Перед улаштуванням наступної смуги армуючого матеріалу попередня смуга 
змащується бітумно-полімерною мастикою на ширину напуску.
Після завершення укладання армуючого матеріалу уся поверхня 
вкривається другим шаром гарячої бітумно-полімерної мастики. Після 
нанесення другого шару бітумно-полімерної мастики шар армуючого 
матеріалу не повинен бути помітним. Улаштування наступних шарів 
здійснюється аналогічно попереднім.
а) б)
Рис. 3.2. Нанесення першого шару бітумно-полімерної мастики (а), 
укладання армуючого матеріалу (б) [22].
Зверху шару гідроізоляції із бітумно-полімерної мастики 
улаштовується захисний шар товщиною не більше ніж 40 мм із піщаного або 
дрібнозернистого гарячого асфальтобетону типу В І марки, або литого 
асфальтобетону на основі бітуму, модифікованого полімером класу 
термоеластопластів, товщиною 20-30 мм. Температура гарячої 
асфальтобетонної суміші при укладанні не повинна перевищувати 140°С, а 
литої -  200°С. Улаштування асфальтобетонного захисного шару
здійснюється асфальтоукладачами на гумових колесах. [22].
83
Рис. 3.3. Комплект механізмів для нанесення бітумно-полімерної 
мастики [23].
Зверху захисного шару улаштовується двошарове асфальтобетонне 
покриття. Для улаштування шарів покриття можуть використовуватись 
гарячі дрібнозернисті асфальтобетонні суміші та щебенево-мастикові 
асфальтобетонні суміші. Асфальтобетонні суміші готуються на основі 
бітумів, модифікованих полімерами. Загальна товщина асфальтобетонного 
покриття повинна бути не менше ніж 70 мм.
Перед укладанням асфальтобетонних шарів покриття виконують 
підґрунтовку поверхні захисного шару за допомогою швидкорозпадної 
катіонної дорожньої бітумної емульсії, або бітуму, модифікованого 
полімерами. Дорожня бітумна емульсія повинна задовольняти діючим 
вимогам [23].
3.3. Контроль якості при влаштуванні гідроізоляційного захисту
При улаштуванні шару гідроізоляції із бітумно-полімерних мастик 
повинні проводитись наступні види контролю якості продукції, стану 
конструкцій та технологічних процесів:
- контроль якості вихідних матеріалів (бітумно-полімерної мастики та 
армуючого матеріалу);
- контроль стану поверхні бетону, підготовленої під улаштування 
гідроізоляції;
- контроль витрати праймеру;
84
- контроль готовності шару праймеру до нанесення першого шару 
бітумно-полімерної мастики;
- контроль розподілення бітумно-полімерної мастики при першому 
розливі;
- контроль якості укладання армуючого матеріалу;
- контроль розподілення бітумно-полімерної мастики при другому 
розливі;
- контроль готовності шару гідроізоляції до укладання 
захисного шару. [22].
Таблиця 3.3
Контроль якості виконання робіт______ ______________
Операція, що Час
контролюється Відповідальний Способи контролю Відповідальні
контролю служби
Підготовка
поверхні Майстер, Візуально До початку 
виконроб робіт
Приготування Візуально,
полімерних Майстер, лабораторним Під час Будівельна
розчинів виконроб аналізом робіт лабораторія
Нанесення Під час 
гідроізоляційного Майстер, Візуально робіт
покриття виконроб
Випробовування Після 
гідроізоляційного - закінчення 
покриття на робот, Будівельна
водо витримка лабораторія
непроникність шість суток
85
Таблиця 3.4
Таблиця машин, механізмів, засобів механізації______________
№ Найменування Обґрунту
п/ механізму вання, Характеристики Призначення
п ДСТУ
Розпилювальне Довжина - 122 см, 
обладнання ширина - 53,3 см, Нанесення 
«HVLP висота - 48,3 см. бітумно- 
1 2000GX» з DSG-
2.5SP Бензиновий двигун полімерної 
бензиновим НОЖ>А ОХ 160 5.5 НР. мастики на 
мотором Базовий комплект бетонне 
HONDA GX розпилового покриття
160 5.5 HP. обладнання.
Поршневий насос Створення 
Насоси: HVLP - прямого витіснення, тиску для 
«СОМЕТ» DSG- двомембранних. подачі на 
2 віддалені 
МР20 і МРЗО 2.5SP Максимальна вихідна 
потужність - 29.5 АТМ частини 
бетонного 
покриття
Багатоцільовий пістолет 
- розпилювач R08 із Розпилення 
ГОСТ зовнішнім змішувачем, бітумно- 
3 Пістолет- 12.2.013 в комплекті 3 полімерної 
розпилювач арматурою, мастики на 
розпилювальними бетонне 
наконечниками, покриття
відсічними клапанами
- шланг довжиною 50 м 
діаметром 0,95 см в
комплекті з арматурою;
- два всмоктувальних 
Комплект ГОСТ шланга довжиною 2,4 м Транспортуванн 
4 з’єднувальних 12.4.087 діаметром 1,9 см в я бітумно- 
шлангів комплекті з арматурою; полімерної 
- два випускних шланга мастики
довжиною 2,4 м 
діаметром 1,27 см в 
комплекті з арматурою;
86
Валик ГОСТ Нанесення
5 велюровий 10831 Маса 0,2 кг матеріалу
3.4 Техніко-економічні показники виконання робіт
Таблиця 3.5
 Таблиця калькуляції та затрат часу _________ _______
Код Обґрунтування Найменування Одиниця Об’єм Норма Витрати 
(шифр робіт виміру робіт часу на праці на 
розцінки) одиницю весь об’єм 
виміру, робіт, 
чол.-год чол.-год
1 ДБН Д.2.4-19- Очистка поверхні 100 м 1 34 34
2000 щітками
2 ДБН Д.2.4-19- Ґрунтування 100 м 2 1 5,31 5,31
2000 бетонних 
поверхонь 
ґрунтовкою ГФ- 
021 за один раз
3 ДБН Д.2.4-19- Нанесення 100 м2 1 13,4 13,4
2000 бітумно- 
полімерної 
мастики 
перший шар, 
укладання армую 
чого волокна
4 ДБН Д.2.4-19- Нанесення 100 м 1 7,6 7,6
2000 бітумно-
полімерної
мастики
послідуючі шари
87
Таблиця 3.6
Таблиця технологічних розрахунків____________ _______
Затрати праці 
робітників, 
№ Найменування Одиниця Об’єм чол.-год. Склад Триваліст 
п/п робіт виміру робіт ланки ь, зміни
на
одиниц на 
ю загальни 
виміру й об’єм
4 розр. - 1 
1 Підготовка 3 розр. - 1 
поверхні 100 м~ 1 39,31 39,31 2 розр. - 1 10,0
2 розр. - 1
Нанесення
2 бітумно- 1 21,0 21,0 4 розр. - 1 
полімерної 100 м" 3 розр. - 1 7,0
мастики
3.5 Вимоги техніки безпеки та охорони 
навколишнього середовища
При виконанні робіт з улаштування гідроізоляційного захисту мостів із 
бітумно-полімерних мастик слід дотримуватись діючих норм та правил.
Концентрація шкідливих речовин на робочих місцях виробничої зони 
при приготуванні та використанні бітумно-полімерних мастик не повинна 
перевищувати гранично допустимі концентрації..
Рівень шумового навантаження на працюючих при приготуванні та 
застосуванні бітумно-полімерних мастик повинен відповідати діючим 
вимогам. Еквівалентні рівні загальної вібрації на робочих місцях не повинні 
перевищувати 92 дБ. Лабораторні приміщення, де проводяться роботи із 
бітумно-полімерними мастиками або їх компонентами, повинні бути 
обладнані припливно-витяжною вентиляцією.
Промислові бази, де зберігаються бітумно-полімерні мастики та їх 
складові повинні бути забезпечені первинними засобами пожежогасіння. Усі 
заходи протипожежної безпеки повинні бути погоджені з місцевими 
органами державного нагляду [22].
88
Працюючі повинні бути забезпечені санітарно-побутовими 
приміщеннями та необхідними засобами індивідуального захисту (взуття, 
брезентові рукавиці, герметичні захисні окуляри та респіратори).
Всі матеріали, що призначені для улаштування шару гідроізоляції, за 
результатами радіаційно-гігієнічної оцінки сумарної питомої активності 
природних радіонуклідів не повинні перевищувати II клас.
При приготуванні, транспортуванні та застосуванні матеріалів для 
гідроізоляційного захисту проїжджої частини залізобетонних мостів необхідно 
дотримуватись вимог з недопущення забруднення ґрунтів і водоймищ. Викиди в 
атмосферне повітря шкідливих речовин не повинні перевищувати ГДВ. 
Контроль за вмістом летких речовин, що мігрують у атмосферне повітря у 
процесах приготування і застосування праймеру та бітумно-полімерних мастик, 
повинен здійснюватись згідно діючим вимогам.
Порядок накопичення, транспортування, знешкодження та поховання 
некондицїї та інших відходів, що утворюються при улаштуванні 
гідроізоляційного захисту мостової споруди повинен відповідати вимогам.
Вентвикиди в атмосферу повинні відповідати ГДВ підприємства.
При зберіганні, транспортуванні та застосуванні праймеру та бітумно- 
полімерних мастик і їх компонентів надходження канцерогенних та 
мутагенних речовин у навколишнє природне середовище не передбачається 
Висновки за розділом З
1. Досліджено технологічну послідовність влаштування 
гідроізоляційного захисту конструкцій з бітумно-полімерної мастики. 
Обґрунтовані технологічні схеми виконання робіт..
2. Обґрунтовані організаційно-технологічні показники виконання робіт 
по влаштуванню гідроізоляційного захисту, обраховані організаційні 
параметри виконання робіт.
3. Проаналізовано комплексну механізацію при виконанні робіт по 
влаштуванню гідроізоляційного захисту.
89
РОЗДІЛ 4. РЕЗУЛЬТАТИВНІСТЬ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ОСНОВНІ 
ПОКАЗНИКИ ЕФЕКТИВНОСТІ КОНСТРУКТИВНО- 
ТЕХНОЛОГІЧНИХ РІШЕНЬ ГІДРОІЗОЛЯЦІЙНОГО ЗАХИСТУ 
БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ
4.1 Техніко-економічна ефективність використання гідроізоляційного 
покриття
Великі темпи будівництва в нашій країні диктують розвиток галузі 
виробництва будівельних матеріалів. Причому в галузі будівництва житла 
найбільш затребуваними виявляються ті матеріали, які відповідають цілому 
ряду вимог. Сьогодні споживач віддає перевагу технологічним новинкам, які 
відрізняються надійністю, стійкістю до атмосферних впливів, екологічної та 
протипожежної безпеки, легкістю монтажу, простотою експлуатації і 
тривалим терміном служби. Та все це є точною характеристикою нових 
бітумних матеріалів.
Мастика являє собою пластичну смолу, виготовлену на основі 
в'яжучого речовини часто із застосуванням добавок для поліпшення різних 
властивостей. Застосовують мастики для герметизації, гідроізоляції, для 
влаштування покрівельних пирогів, а також для антикорозійного захисту 
металевих конструкцій. Крім того, мастики можуть застосовуватися і як 
вібропоглинаючими матеріалу. Перевага мастики полягає у створенні 
безшовного ізоляційного шару, що значно підвищує його ефективність, 
особливо з метою гідроізоляції. Часто мастики виступають лише засобом 
приклеювання рулонного гідроізоляційного матеріалу до конструкцій.
Основною в'язкою речовиною для виготовлення мастики зазвичай є 
бітум. На його ж основі здійснюється виробництво резінобітумних і бітумно- 
полімерних мастик. Відповідно, розрізняються компоненти бітумної мастики, 
а так і деякі її властивості. Крім того, як наповнювачі використовуються 
порошки з тальку, кварцу, доломіту, короткі волокна мінеральної вати, 
азбест. Додаткові компоненти бітумних мастик допомагають не тільки
90
знизити витрати основного в’яжучого мастики, але й поліпшити такі її 
властивості, як міцність, твердість і теплостійкість. Остання властивість 
впливає на пожежну безпеку конструкцій. Відповідним підтвердженням 
якості служить для мастики бітумної наявність сертифіката (як і для будь- 
яких інших матеріалів). [24].
Наявність можливості широкого вибору гідроізоляційних матеріалів з 
різними властивостями вимагає розробки нормативних вимог до їх якості, 
технології їх застосування та забезпечення тривалого збереження ними 
гідроізоляційних властивостей у процесі експлуатації споруди.
Чинні нині в Україні норми ДБН В.2.3-218-003-97 «Споруди 
транспорту. Технологія ремонту та улаштування гідроізоляції проїжджої 
частини залізобетонних автодорожніх мостів і шляхопроводів із 
застосуванням полімерних матеріалів та водонепроникного бетону» не 
охоплюють високотеплостійкі бітумно-полімерні гідроізоляційні мастики та 
технології улаштування шарів гідроізоляції з їх застосуванням і не 
дозволяють, на стадії проектування конструкції гідроізоляційного захисту, 
проводити обґрунтований вибір технологічних режимів їх укладання.
Для розрахунку економічного ефекту від застосування бітумно- 
полімерної мастики, проведемо порівняння застосування у якості 
гідроізоляційного захисту зі звичайним бітумним рубемастом на основі 
покрівельного картону РПП-300А. [24].
Таблиця 4.1
Вихідні дані до розрахунку
Найменування матеріалу
Одиниця
Показники Покрівельний Бітумно-
виміру рубемаст полімерна
мастика
1. Річний об’єм впровадження на м2 100
100 м2 бетонної поверхні
2. Приведені затрати на грн. 6465 4152
будівельні матеріали
3. Собівартість будівельно- грн. 13437 12147
монтажних робіт по
91
влаштуванню технології
4. Питомі капітальні вкладення у грн. 2582 2685
виробничі фонди будівельної 
організації
4. Річні витримки в сфері грн. 2235 2184
експлуатації конструкцій
5. Строк експлуатації рік 8 25
Розрахунок економічного ефекту З  обраховується за формулою:
Е = [(З, + ЗСІ)ср + - (32 + Зс2)] 3 2, (4.1)
де Зі і 32 —  приведені затрати на влаштування матеріалів з урахуванням 
вартості транспортування до будівельного майданчика по 
порівнюваних варіантах базової та нової моделі, у грн. на 
одиницю виміру;
Зсі і Зс2 —  наведені витрати по влаштування матеріалів на будмайданчику 
(без обліку вартості заводського виготовлення, у грн. на одиницю 
виміру;
ер —  коефіцієнт зміни терміну служби нового будівельного матеріалу 
в порівнянні з базовим варіантом.
Коефіцієнт зміни терміну служби нового будівельного матеріалу 
розраховується по формулі :
?> = •£> (4-2)
2
де й Р2 — частки кошторисної вартості будівельного матеріалу 
розраховуючи на п рік їхньої служби по порівнюваних варіантах. 
Приймаються по даним [ ];
Ее — економія в сфері експлуатації матеріалів за строк їхньої служби 
визначається по формулі
з  { И \ - И 2) - ( К г - К , ) '  ( 4 > 3 )
92
де И] и И 2 —  річні витрати в сфері експлуатації на одиницю конструктивного 
елемента будівлі, споруди або об'єкт у цілому по порівнюваних 
варіантах, грн. До них відносяться: витрати на капітальний 
ремонт будівельних конструкцій, відновлення та підтримка 
передбаченої проектом надійності конструкцій і споруд у цілому, 
щорічні витрати на поточний ремонт і технічне обслуговування ;
К ’і і К ’2 — супутні капітальні вкладення в сфері експлуатації будівельних 
конструкцій (капітальні вкладення без обліку вартості 
конструкцій) розраховуючи на одиницю конструктивного 
елемента будівлі, споруди або об'єкта уцілому по порівнюваних 
варіантах, грн.;
Л2 —  річний обсяг будівельно-монтажних робіт із застосуванням нових 
будівельних конструкцій у розрахунковому році, у натуральних 
одиницях.
Приведені затрати визначаються за формулою :
Зі = Сі + Кі\ (4.4)
де Сі — собівартість одиниці будівельно-монтажних робіт по /-му варіанту 
техніки, грн.;
К і — питомі капіталовкладення у виробничі фонди на одиницю 
будівельно-монтажних робіт по /-му варіанту техніки, грн.
31 = 6465+ 25 86= 9051 грн.;
32 = 4152+ 2685= 683 7 грн.
Коефіцієнт зміни терміну служби визначаємо за формулою (5.2):
8.45 - 10“6
<р = -  - г - = 1.001
7 .8-10
Економія в сфері експлуатації конструкцій за формулою (4.3):
93
Е3=(2235-2184)/0,150001 =399,9
Економічний ефект Е  обраховується за формулою (4.1):
Е = [(13437+9051)1,0001 + 399,9- (12147+6837)] 1= 3906.1 грн.
Таким чином економічний ефект від застосування технології 
влаштування гідроізоляційного захисту конструкцій з бітумно-полімерної 
мастики у зрівнянні з захистом на бітумному рубемасту - складає 3906,1 грн.
4.2 Перспективні напрямки досліджень в галузі технології влаштування
гідроізоляційного захисту
Для реалізації у виробничих умовах технології влаштування 
гідроізоляційного захисту із застосуванням теплостійких бітумно-полімерних 
мастик був проаналізований технологічний регламент ТР 218-02071168- 
377:2006, який застосовується виробничими організаціями, 
підпорядкованими Державній службі України, при виконанні робіт з 
гідроізоляційного захисту будов та шляхопроводів.
В результаті розробки відомчих будівельних норм України та 
технологічного регламенту, розробки відповідних вимог до бітумно- 
полімерних мастик і поверхні, яка підлягає гідроізоляції, та застосування 
нормативних документів забезпечується можливість улаштування шару 
гідроізоляції з високими показниками якості, що суттєво підвищує 
довговічність будов, сприяє зниженню періодичності ремонтів і, як наслідок, 
марних витрат палива та енергоносіїв.
Принцип виробництва бітумної мастики заснований на суміші розчинів 
бітуму та каучуку. Якщо до складу мастики додати полімер, то можна 
отримати бітумно-полімерну мастику. Також можна додати в мастику гумові 
крихти, і вийде гумова мастика. Різновиди мастики виходять навіть за таких 
незначних змінах у структурі. Споживачів бітуму будівельного стає все
94
більше з кожним роком. Це пов'язано прямо з бурхливим зростанням 
розвитку будівництва. Адже будівництво є вигідним і прибутковою справою.
Оскільки витрати на будівництво того чи іншого об'єкта набагато нижче 
подальшої вартості готової продукції, збільшення споживання будівельного 
бітуму сприяє активному зростанню виробництва. Властивості дорожнього 
бітуму складаються в особливості його структури. Адже структура це 
головна складова будь-якого матеріалу. Основним з показників якості 
дорожнього бітуму є в'язкість, теплостійкість і пластичність. Пластичність 
дорожнього бітуму полягає в утриманні смол. Смоли також забезпечують 
в'язкість у властивостях дорожнього бітуму. Дорожній бітум набагато 
термостійкий дьогтьового. Сила навантаження показує міцність 
полімернобітумного матеріалу. Наприклад, полімернобітумна БГ-35. 
Основна властивість цього матеріалу теплостійкість. При різкому збільшенні 
температури на полімернобітумну БГ-35, вона збільшується в розмірі. 
Деформативність показує довговічність полімернобітумного матеріалу.
Останні маркетингові дослідження показують, що потреба ринку в бітумі 
сьогодні незрівнянно більша, ніж ще десяток років тому. Будівельні 
матеріали, виготовлені на основі нафтових бітумів, використовуються 
повсюдно і широко. Сфера житлового будівництва, галузь будівництва доріг, 
ефективна гідроізоляція фундаментів будівель та споруд - це лише вершина 
айсберга. Асфальт ефективний будівельний матеріал, що виграє у жорстокій 
конкурентній боротьбі. Тим більше, що пошуки вчених привели до розробки 
абсолютно нових бітумних матеріалів, що мають підвищені характеристики.
Так виробництво і застосування резинобітумних мастик значно 
підвищило експлуатаційні характеристики цього будівельного матеріалу. 
Зокрема, застосування гумово-бітумних мастик в галузі дорожнього 
будівництва і ремонту асфальтових покриттів дозволяє не тільки розширити 
арсенал використовуваних матеріалів, а й збільшити при цьому показник 
еластичності складу та його міцності при розриві в 5 і більше разів.
95
Приготування бітумної полімерної мастики відповідно до існуючих 
стандартів дозволить підвищити опірність ремонтних швів дороги до впливу 
найсильніших динамічних навантажень при низьких температурах.
Застосовувані склади мають підвищену еластичність і міцність при 
розриві і гарну морозостійкість. Приготування бітумної полімерної мастики в 
умовах великого серійного виробництва дозволяє виконувати роботи з 
ремонту великого обсягу дорожніх покриттів. Причому в цьому випадку 
якість асфальтового килима буде значно вище, ніж при використанні 
стандартних матеріалів.
Висновки за розділом 4.
1. Визначено техніко-економічну ефективність використання 
гідроізоляційного покриття. Економічний ефект від застосування технології 
влаштування гідроізоляційного захисту конструкцій з бітумно-полімерної 
мастики у порівнянні з захистом на бітумному рубемасті - складає 3906,1 грн.
2. Визначено перспективні напрямки досліджень в галузі технології 
влаштування гідроізоляційного захисту.
96
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Кваліфікаційна робота магістра присвячена обґрунтуванню 
конструктивно-технологічних рішень гідроізоляційного захисту будівельних 
конструкцій з використанням полімернобітумних речовин.
Проаналізовані конструктивно-технологічні рішення з використанням 
сучасних досягнень будівельного матеріалознавства та технології 
будівельного виробництва. Виконаний аналіз впливу зовнішніх факторів на 
залізобетонні конструкції будівель, що є важливою умовою забезпечення 
довговічності, є збереження шаром гідроізоляційного матеріалу 
водонепроникності протягом всього періоду експлуатації. При
гідроізоляційному захисті залізобетонних будов застосовуються технології, 
які передбачають улаштування зверху шару гідроізоляційного матеріалу 
захисного шару із гарячих або литих бітумних сумішей.
Виконано аналіз особливостей роботи гідроізоляційних матеріалів на 
залізобетонних поверхнях та методи оцінки їх якості, а також теоретично 
обґрунтовано способи підвищення їх довговічності;
Проаналізовано динаміку поширеності варіантів захисту
залізобетонних конструкцій;
Теоретично обґрунтовано і доведено можливість технологій 
підвищення теплостійкості бітумно-полімерних гідроізоляційних мастик з 
використанням бітуму І структурного типу, модифікованого полімером класу 
термоеластопластів, комбінованих наповнювачів та пластифікатору;
Досліджено технологічні та фізико-технічні характеристики складових 
матеріалів та встановлено особливості впливу порошкового мінерального та 
волокнистого синтетичного наповнювачів на властивості бітумів різних 
структурних типів та їх композицій.
Встановлені технологічні залежності величини кута вигинання, при 
якому утворюється тріщина, від товщини шару бітумних мастик, наповнених 
синтетичним волокнистим, мінеральним порошковим та комбінованим 
наповнювачами;
ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
