Этот натуральный материал широко применяется в самых различных продуктах, включая зубную пасту. Как правило, бентонитовые гидроизоляционные системы содержат 85—90% монтмориллонита и максимум 15% естественных примесей, таких как, например, вулканический пепел.
После того как глину наносят в сухом состоянии, она, подвергнувшись воздействию воды, набухает и становится водонепроницаемой. Естественное набухание происходит благодаря молекулярной структуре пластов, способных сильно расширяться. Степень набухания и сопротивляемости в воде напрямую зависит от гранулометрического состава и структуры глины. Глина разбухает на 10—15% при максимальном увлажнении по сравнению со своим сухим состоянием. Поэтому важно выбрать такую систему, которая содержит как можно больше монтмориллонита и как можно меньше других примесей.
Бентонитовая глина — это превосходный гидроизоляционный материал, но для успешного применения ее надо правильно гидратировать. Гидратация глины должна производиться сразу после установки и засыпки, поскольку для водонепроницаемости материал должен быть полностью гидратирован и должен полностью разбухнуть. Гидратация и разбухание должны происходить в пределах замкнутого пространства после засыпки для того, чтобы гидроизоляционные свойства были эффективны. Следует принять меры предосторожности, чтобы убедиться, что для разбухания глины достаточно места. Если пространства для разбухания не хватит, то материал может поднять плиты пола или вызвать растрескивание бетона.
Большим достоинством глиняных систем является то, что их можно наносить на различных этапах строительства, что позволяет сократить сроки возведения зданий и уменьшить влияние гидроизоляционных работ на все строительство. Глиняные системы можно устанавливать до заливки бетона, приклеивая гидроизоляционный материал к системе обшивки в котловане, к стенам в грунте или к подобным опорным системам в котлованах, а также к фундаментным опорным системам.
Глиняные системы также можно наносить на внутреннюю часть бетонного каркаса. Эти методы нанесения позволяют подрядчику обеспечить эффективную установку гидроизоляции без необходимости задерживать график работ, ожидая заливки бетона и его затвердевания, что необходимо для других типов подземных систем.
Такие системы также применяются для гидроизоляции шахт лифтов. Здесь глиняные панели кладутся прямо на уплотненный грунт перед заливкой бетона. При этом для установки гидроизоляции не требуется проводить какие-либо работы или укладывать на грунт бетонной плиты, что снова позволяет не только сэкономить время монтажа, но и уменьшить его стоимость.
В этом случае не требуется времени для затвердевания бетона и лишь минимальная подготовка поверхности. Из всех гидроизоляционных систем такие системы являются наименее токсичными и вредными для окружающей среды. Глиняные системы являются самовосстанавливающимися, если только материал не отходит от подложки. Монтаж довольно прост, однако следует учесть, что глина очень чувствительна к погодным условиям при нанесении. Если начнется дождь или поднимется уровень грунтовых вод и материал намокнет до засыпки, то гидратация произойдет преждевременно, и гидроизоляционная способность будет потеряна, поскольку гидратация произошла в незамкнутом пространстве.
Требуется немедленная защита нанесенного материала, чтобы до засыпки глина не соприкасалась с водой. При установке под землей, где происходит постоянное намокание и высыхание, состояние глины в конце концов ухудшится и она потеряет свои гидроизоляционные свойства. Такие системы не следует устанавливать в местах, где имеются свободно текущие потоки грунтовых вод, так как они смоют глину с подложки. Бентонитовые глины практически не стойки к воздействию химикатов, которые могут присутствовать в грунтовых водах — солей, кислот и щелочей.
Производные бентонитовых материалов добавляют в другие гидроизоляционные системы, такие как термопластичные листы и прорезиненные битумы. Эти системы разработаны потому, что нанесение бентонита напылением в виде сыпучего материала вызывает проблемы, включая контроль толщины и приклеивание к подложке. В настоящее время бентонитовые системы доступны в следующих формах:
- сыпучий материал;
- готовые бумажные панели;
- листовые товары;
- листы из комбинации бентонита и резины;
- текстильные маты.
Сыпучий бентонит
Сыпучий бентонит наносится напылением, в его состав входит клей, обеспечивающий крепление бентонита к подложке. Допускается нанесение бентонита прямой укладкой на опалубку до заливки фундамента вместо нанесения на поверхность бетона. Материалы наносятся в количестве 5—10 кг/м2.
Нанесение сыпучего бентонита напылением обеспечивает бесшовность. Во время нанесения должен проводиться контроль равномерности и достаточности нанесения материала. После нанесения материал следует защитить, накрыв его полиэтиленом.
Панельные системы
Бентонитовые глины в этом случае упаковываются в картонные панели обычно площадью 0,5 м2, содержащие 5 кг/м2 бентонита. Панели прикрепляют к подложке с помощью гвоздей или клея. После засыпки панели разрушаются вследствие анаэробного действия, позволяя грунтовым водам вызвать разбухание глины для создания гидроизоляционных свойств. При горизонтальном монтаже панели просто укладывают на подготовленную подложку и перекрывают.
Для таких систем требуется время, чтобы картонные панели разрушились до того, как произойдет разбухание и система станет водонепроницаемой. В результате вода может проникнуть в конструкцию до того, как произойдет разбухание. Поэтому производители разработали различные системы с покрытием из полиэтилена или бутила на обратной стороне, чтобы обеспечить временную гидроизоляцию до того, как произойдет гидратация.
Панельные системы по сравнению с другими глиняными системами требуют наиболее тщательной подготовки поверхности. Перед установкой панелей раковины и пустоты следует заполнить глиняным гелем. Специальная предварительно упакованная глина укладывается в места излома поверхности, а гелевый материал используется на выступах для обработки небольших элементов.
Существует несколько видов панелей для специальных строительных нужд. Среди них есть специальные панели для работы в контакте с грунтовыми водами, имеющие высокие концентрации солей, а также армированные панели для горизонтального монтажа со стальной армирующей конструкцией, помещаемой поверх панелей. Они кладутся внахлест на прилегающие панели во все стороны, при этом используются предварительно маркированные панели, указывающие нужную ширину перекрытия.
Бентонитовые листы
Бентонитовые листовые системы производятся путем нанесения бентонитовой глины из расчета 5 кг/м2 на слой хлорированного полиэтилена. Они упаковываются в рулоны шириной около 1 м. Добавление полиэтилена обеспечивает временную гидроизоляционную защиту на время гидратации глины. Полиэтилен защищает глиняный материал от преждевременной гидратации На случай возникновения дождя до начала засыпки, а также добавляет системе сопротивляемость воздействию химических веществ.
Некоторые производители разработали листовые системы для использования в надземных конструкциях из отдельных плит или многослойных панелей. Однако постоянное намокание и высыхание этих систем может изменить естественные свойства глины и степень гидроизоляции будет зависеть только от слоя полиэтилена.
Листовые мембраны из бентонита и резины
В системах листовых мембран из бентонита и резины глина укладывается на слой полиэтилена и, кроме того, бентонит добавляется в состав бутиловой резины. Материалы пакуются в самоклеящиеся рулоны шириной 90 см, используется подложка из прокладочной бумаги. По своим монтажным и эксплуатационным характеристикам такие системы сходны с мембранами из прорезиненного битума.
Такие комбинированные листовые системы используют для горизонтального монтажа, обычно в конструкциях из отдельных плит при строительстве парковок и автостоянок. Как и в случае прорезиненных битумных систем, вокруг выступов, краев и изменений плоскости должны использоваться специальные приспособления. Полиэтилен, бутиловая резина и бентонит — каждый из этих компонентов действует в сочетании с остальными, обеспечивая превосходные гидроизоляционные характеристики.
В отличие от условий нанесения других глиняных систем, в данном случае бетонная подложка должна быть сухой и затвердевшей перед нанесением. При проектировании и строительстве следует проявлять осторожность, учитывая необходимое пространство для разбухания глины.
Бентонитовые маты
В системах на основе бентонитовых матов глина из расчета 5 кг/м2 наносится на текстильную ткань, похожую на подкладку ковра. Такая комбинация создает ковер из бентонита. Шероховатость ткани делает возможной немедленную гидратацию глины после засыпки, в отличие от задержанной реакции в случае картонных панелей.
Текстиль не является самоклеящимся материалом, поэтому необходим клей или прибивание гвоздями к вертикальным подложкам. Для предупреждения преждевременной гидратации используется защита листом полиэтилена после установки. Система особенно эффективна при горизонтальном монтаже, потому что при использовании больших рулонов отпадает необходимость в дополнительных швах. Это снижает стоимость монтажа и предотвращает ошибки при выполнении операций по сшиванию.
