Вода образуется в подвальных помещениях из двух источников:
Конденсируется на холодных участках конструкций и оборудования при высокой влажности воздуха в помещении подвала (условия образования конденсата см. здесь);
Поступает в подвал из грунта через трещины или поры фундаментных стен.
Чтобы выяснить, какая из указанных двух причин является источником сырости в подвале, наклейте алюминиевую фольгу на стену подвала и осмотрите ее через несколько дней. Если влага будет только на наружной поверхности фольги (конденсат), то это указывает на высокую влажность воздуха в помещении и низкую температуру их внутренних поверхностей (плохую теплоизоляцию). Если влага скопилась за фольгой на поверхности стены, то значит, через стены просачивается грунтовая вода.
Часто влага скапливается на обеих сторонах фольги, что, естественно, указывает на наличие комплексной проблемы: конденсации внутренних водяных паров и проникновения в подвал грунтовых вод.
Решить проблему появление конденсата в подвале можно следующими способами:
понизить влажность внутреннего воздуха, хорошо изолировав источники влаги (протечки водопроводных труб и неплотности соединений вентиляционных каналов) и обеспечив проветривание помещений подвала в летний период через продухи в цоколе.
установить теплоизоляцию на холодные трубы (трубчатый утеплитель из ППУ), и фундаментные стены изнутри или утеплить фундамент снаружи. Но, не покрывайте стены теплоизоляцией изнутри при поступлении воды извне, до тех пор, пока не решите проблему грунтовых вод.
Перемещение воды в природе осуществляется, как известно, под влиянием той или иной силы или равнодействующей группы сил. В почве и породах, как и всюду, вода прежде всего испытывает на себе действие силы тяжести, которая заставляет ее просачиваться вглубь. Между молекулами воды и молекулами и ионами частиц породы существуют силы молекулярного взаимодействия. Они вызывают явления сорбции (поглощения влаги частицами породы). Сорбционные силы способствуют удержанию воды на поверхности частиц породы. Силы эти велики, но радиус действия их крайне ограничен.
В местах скопления воды в капиллярных порах вследствие влияния поверхностного натяжения проявляются капиллярные силы, под влиянием которых вода или поднимается к поверхности, или перемещается вниз. Некоторое значение в передвижении влаги в породе имеют осмотические силы, вызывающие диффузию.
Это явление наблюдается в местах соприкосновения растворов разной концентрации.
В почве, покрытой растительностью, создается еще одна сила, величина которой может достигать больших значений, — это сосущая сила корневых систем растений (десукция). Под ее влиянием влага выводится из почвы через растения обратно в атмосферу.
Таким образом, природа сил, воздействующих на воду, находящуюся в порах породы, и величины их различны. Постоянно действует сила тяжести. Все остальные силы сочетаются с ней и изменяются в широких пределах в зависимости от количества содержащейся в порах воды. По мере увеличения влажности породы прежде всего ослабевает действие сорбционных сил. Уменьшаясь, сорбционные силы становятся соизмеримыми с капиллярными силами и с силой тяжести. Сочетание этих сил вызывает движение воды, направление и скорость которого непостоянны.
Виды воды в порах
Всю влагу в порах породы можно разделить на ряд категорий — видов, для которых в данный момент характерно передвижение под преобладающим влиянием той или иной силы или сочетания сил. Категории эти несколько условны, так как разграничить их вполне четко невозможно.
А. Ф. Лебедев выделил в почве и грунтах следующие категории воды: вода в виде пара, гигроскопическая, пленочная, гравитационная, вода в твердом состоянии, кристаллизационная и химически связанная.
Химически связанная, или конституционная, вода — входит в молекулу вещества гидроксильной группой, например Fе2О3+ЗН2О > 2Fе(ОН)3. Удаление химически связанной воды при прокаливании сопровождается распадом минерала.
Кристаллизационная вода — является составной частью многих минералов, например гипса (CaSO4*2H2O), и удаляется из породы нагреванием до 100-200°С или химическим путем.
Парообразная вода — находится в порах и пустотах пород и перемещается, как уже указывалось, главным образом под влиянием разности упругостей пара из областей с большей упругостью в области с меньшей.
Гигроскопическая вода — это вода, адсорбированная частицами породы из воздуха. Гигроскопическая вода прочно связана с частицами минерального грунта. Диполи ее строго ориентированы к поверхности минеральных частиц. Количество слоев молекул адсорбированной воды при макси-мальной гигроскопичности варьирует в широких пределах.
Гигроскопичность увеличивается с увеличением суммарной поверхности частиц породы в единице объема, вот почему она в мелкозернистых грунтах больше, чем в крупнозернистых.
Гигроскопическая вода перемещается из одних слоев в другие путем перехода в парообразное состояние. Она может быть отделена от породы только нагреванием.
Пленочная вода — обволакивает частицы породы сверх максимальной гигроскопичности. Эта вода адсорбируется из жидкой фазы. Она менее прочно связана с минеральными частицами и относится к категории рыхлосвязанной. Растениями усваивается с трудом. Передвигается от частицы к частице под влиянием сорбционных сил.
Капиллярная вода — заполняет сравнительно мелкие поры породы. Она удерживается и передвигается в почво-грунтах под влиянием капиллярных (менисковых) сил из зоны большего увлажнения в зону меньшего увлажнения.
Различают капиллярную воду подпертую и подвешенную. В первом случае капилляры в нижней части соприкасаются с подземной водой. Во втором случае капиллярная вода находится в подвешенном состоянии и отделена от оформленного водоносного горизонта.
— максимально защитите фундаменты от водослива с крыши. Дождевая вода и вода от таяния снега должна попадать на хорошо изолированную отмостку или отведена от стен дома на достаточное расстояние с помощью увеличенного нижнего колена водосточной трубы.
— покройте стены подвала изнутри гидроизоляционным составом. Во-первых, заделайте трещины в фундаментной стене подвала. Это можно сделать с помощью гидравлического цемента, который твердеет даже в воде и расширяется при схватывании, прочно герметизируя пути протечек грунтовых вод. Расширьте трещину зубилом или угловой шлифовальной машинкой и заполните образовавшуюся V-образную канавку гидравлическим цементом. Во-вторых, покройте всю внутреннюю поверхность стен жидким гидроизоляционным составом. Наносить состав следует в два слоя на хорошо очищенную поверхность стены.
Осмос — процесс диффузии воды через полупроницаемую мембрану. Он происходит из области с высокой концентрацией воды в область с ее низкой концентрацией. Растворение вещества в воде приводит к снижению концентрации воды в данном растворе. Следовательно, чем больше концентрация вещества в растворе, тем ниже в нем содержание воды.
Кроме того, вода диффундирует из области с низкой концентрацией вещества и высоким содержанием воды в область с высокой концентрацией вещества и низким содержанием воды.
Наряду с химическим или физическим осмосом, существует и электрический осмос для гидроизоляции.
Явление электроосмоса было открыто в 1808 году профессором Московского университета Ф.Ф. Рейсом. В начале 50-х годов 19 века были проведены более детальные исследования этого явления.
Существенный вклад в разработку теории электроосмоса внесли Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц, Жан Батист Перрен и Мариан Смолуховский. Развитию теории электроосмоса и его применению посвятили свои работы следующие ученые Н.М. Бурдак, Б.П. Горбунов, В.П. Дущенко, В.А. Козлов, Л.И. Курденков, Г.М. Ломидзе, С.В. Нерпин, А.Ф. Чудновский, А.В. Нетушил, А.В. Рашкин, А.Т. Соколовский.
