HDPE-мембраны для гидроизоляции подземных конструкций

Мембраны на основе ПЭВП, это полиэтилен высокой плотности ПЭВП, полиэтилен низкого давления ПЭНД, или HDPE для гидроизоляции являются жесткими и жестко-эластичными, они не обладают свойствами каучука или мягкостью.

ПЭВП/HDPE - жесткий и одновременно прочный пластик, плавящийся около 130°C, абсолютно инертный химически. Под нагрузкой растяжения материал имеет диапазон пластической деформации, при этом несколько увеличивается прочность.

• Высокая жесткость: плотный, прочный на прокол, отлично держит форму.
• Ограниченная эластичность: материал можно сгибать при монтаже, как листовой, так и профилированные мембраны с выступами.
• В отличие от очень мягких и резиноподобных ПВХ или ПЭНП (ЛПЭВД) мембран, ПЭВП ощущается как плотный, полужесткий пластик с гладкой гидрофобной поверхностью. На морозе материал становится еще более жестким, поэтому его монтаж требует аккуратности.

Благодаря своей жесткой структуре ПЭВП-мембраны идеально подходят для задач, где важна прочность и защита от механических повреждений:

• Гидроизоляция подбетонки/фундаментной плиты
• Защита основной гидроизоляции фундамента от острых камней при обратной засыпке грунта.
• Создание дренажных слоев, отвод воды по профилированной поверхности. Обустройство отмосток, плоских кровель и фундаментных плит.

Физико-химические основания долговечности - это регулярный полиолефин, полученный при низком давлении в присутствии катализатора, имеет цепочечную структуру.

Полиэтилен высокого давления (ПЭВД=ПЭНП, полиэтилен низкой плотности) более обладает цепочечно-пространственной структурой, с более короткими цепями, поэтому более эластичен и податлив, больше похож на парафин.

Управляя длиной цепочек и структурой при полимеризации, получают материал с заданными свойствами.

На глаз материалы можно определить так: ПЭВП более жесткий и дает белое пятно в области деформации, ПЭНП, - это типичный материал для пузырчатой упаковки. ПЭНП в производстве постепенно вытеснился ЛПЭНП (линейный полиэтилен низкой плотности), - это материал для стрейч-пленки, он растягивается и обладает некоторой эластичностью, стягивая коробки на паллетах, классический ПЭНП после растяжения не стягивается, ПЭНП практически не эластичен.

Благодаря развитию технологий сополимеров, возникает возможность получения разнообразных свойств. Также если полиэтилен ПЭНД (ПЭВП) модифицировать радиацией, или химически, например пероксидами, можно получить сшитый ПЭНД или PEX, Cross-Linked PE, - материал для труб отопления и водопровода горячей воды.

Обычный ПЭВП (ПЭНД) не может сопротивляться давлению и при 50-60 °C - плывет, поэтому для водопровода применяют пространственно-сшитый полиэтилен PEX, этот материал как правило мутный, и становится прозрачным при нагревании. При деформации место деформации PEX белеет. Материал химически устойчив при температуре около 100 °C, с повышением температуры начинает деградировать. Строго говоря, деградация PEX начинается при уже при 70-90°C, но при этой температуре трубам дают 10 лет гарантии.

Запертый между слоями бетона полиэтилен ПЭВП в виде гидроизоляционной мембраны может служить весь срок службы здания. То что дают производители - 50 лет гарантии - это не предел.

Несмотря на то, что устройство гидроизоляции из жесткой мембраны ПЭВП требует значительной квалификации рабочих, этот материал и технология постепенно расширяется в применении: то есть, им проектировщики все чаще заменяют широко распространенную обмазочную битумную и полимер-битумную изоляцию.

Сравнение прочностных характеристик полимеров ПЭВП и ПЭНП



Структура и свойства материала HDPE, ПЭНД, ПЭВП

Мембраны на основе полиэтилена высокой плотности (HDPE, ПЭНД) представляют собой жёсткие термопластичные полотна с высокой степенью кристалличности полимера (60–80 %). В отличие от эластичных (аморфных эластомерных) и пластифицированных полимерных покрытий, HDPE не содержит мигрирующих пластификаторов и летучих компонентов, что исключает изменение физико-механических характеристик в процессе эксплуатации.

Материал характеризуется модулем упругости порядка 800–1200 МПа, отсутствием остаточной деформации при длительном сжатии и устойчивостью к продавливанию при обратной засыпке.

Мембрана не эластична в привычном смысле: она работает как жёсткий экран, распределяющий гидростатическое давление по площади контакта.

Сам полимер ПЭВП обладает гидрофобной поверхностью и практически нулевой адгезией к большинству строительных материалов. Но адгезивы для полиэтилена есть: всем известная липкая лента, например. Ни один клей не склеивает ПЭВП, его сваривают или склеивают липкими материалами. Липкие слои также гидрофобны, но обладают физической адгезией за счет молекул в форме клубков, соединенных нитями, это PSA - Pressure-Sensitive Adhesive, адгезив, склеивающий под давлением за счет физических ван-дер ваальсовых сил.

Выпускаются модификации мембран ПЭВП с клеевым слоем для фиксации к основанию и без него, а также полотна с текстурированной песком, «песчаной» поверхностью. Песчаная фактура увеличивает площадь контакта и обеспечивает механическое зацепление с цементным камнем при бетонировании: мембрана интегрируется в тело конструкции без дополнительного крепежа. Гладкий вариант применяется в системах со скользящим контактом либо в многослойных решениях.

Основная сфера применения мембран ПЭВП - гидроизоляция заглублённых конструкций: фундаментных плит, стен подвальных и цокольных этажей, тоннельных обделок, резервуаров, подземных паркингов. Мембрана укладывается по наружной поверхности до обратной засыпки либо размещается в опалубке перед бетонированием. Также есть решение применения мембраны ПЭВП по подбетонной подготовке, чтобы изолировать подбетонку, например, от плиты.

Lasttika предлагает мембраны HDPE PRE, это ассортимент мембран для гидроизоляции бетонных конструкций.

В ассортименте - мембраны HDPE PRE

• в рулоне с клеевым слоем, для вертикальных стен из бетона,
• с песчаным слоем, вплавленным в полиэтилен, для работ по гидроизоляции подбетонки от плиты внутри бетонных конструкций и
• без дополнительных слоёв покрытий, гладкие, рифленые - на заказ.

Lasttika производит и продает мембраны с выступами для дренажа Lasttika DB (аналог Плантер) и механической защиты гидроизоляции вертикальных стен, а также геомембраны HDPE HP в рулонах.

Предлагаем монтаж мембран HDPE своими силами, а также шеф монтаж мембран HDPE для гидроизоляции.
Консультации по применению мембран HDPE для гидроизоляции ж/б плит и подземных конструкций от наших инженеров.

Полиэтилен высокой плотности ПЭВП инертен к водным растворам щелочей (pH до 13–14), разбавленным минеральным и органическим кислотам, солям, сульфатам и хлоридам, содержащимся в грунтовых водах.

Окислители воздействуют лишь на поверхность материала, и в природной среде ПЭВП представляет собой проблему: в ПЭНП и ПЭВП для производства упаковки даже вводят специальные добавки, чтобы материал постепенно разрушался под действием света солнца.

Материал не подвержен биодеградации, будучи защищен от УФ излучения, не поражается плесневыми грибами и не служит субстратом для корневых систем. Корень может проникнуть в трещину в битуме - это подтверждается проросшими сквозь асфальт грибами шампиньонами и ростками тополя. Если уложить ПЭВП мембрану, корню не за что зацепиться.

Именно химическая инертность ПНД определяет его преимущество перед битумно-полимерными покрытиями, окисляющимися и теряющими эластичность в щелочной среде цементного камня. Есть бактерии и плесени, которые «едят» битум и битум-полимерную гидроизоляцию. Но слой полиэтилена ПЭВП (ПНД) абсолютно устойчив к биодеградации.

При отсутствии циклов УФ-облучения, знакопеременных температур и механического износа, то есть в условиях, характерных для заглублённого положения в бетоне, - деградационные механизмы в HDPE практически не активируются. Расчётный ресурс полотна в массиве конструкции сопоставим с проектным сроком службы сооружения. Мембрана не требует обслуживания и не подлежит замене в течение всего периода эксплуатации здания.

Вопрос распространённости и технологий

Несмотря на совокупность перечисленных характеристик, доля HDPE-мембран в проектном строительстве подземных объектов остаётся невысокой. В значительной мере это связано с устойчивой практикой применения наплавляемых и обмазочных систем, заложенной в типовые проектные решения.

Для конструкций, где ремонт гидроизоляции без вскрытия грунта экономически нецелесообразен, или возможное решение - только демонтаж и возведение заново, переход к жёстким полимерным экранам обоснован, как с инженерной, так и с экономической точки зрения: однократные затраты на устройство HDPE-гидроизоляции исключают повторные вмешательства на весь срок службы объекта.