Стационарные искусственные водоемы в помещении — наиболее качественные и довольно сложные сооружения. Они различаются по материалу, из которого строится каркас, по отделке (в большинстве случаев это алкортан, выполняющий роль и гидроизоляции, и внутреннего покрова), по размерам и количеству обслуживающей техники. Самыми элитными считаются бассейны, выложенные специальной керамической плиткой с низким коэффициентом водопоглощения или обтянутые синтетической цветной пленкой с помощью сварки швов. В этом случае делается бетонная чаша, потом специальная мастичная гидроизоляция, затем на водостойкий клей укладывается плитка (кафельная, для бассейнов) или стекломозаика. Такой бассейн в наших климатических условиях размещают внутри помещения (под крышей), так как плитка и стекломозаика отрицательно реагируют на смену температуры воздуха.
Чтобы водоем служил долго, его следует делать монолитным, с использованием связывающей арматуры. Бассейн такого типа не рекомендуется сооружать на улице под открытым небом. Для него подойдут подвал, крытая терраса, зимний сад, специально сконструированный навес. Самое главное — правильно построить стены и дно бассейна, при этом не забыв установить необходимое оборудование: сток, переливные желоба, трубы подачи воды и т.п. Переливные желоба — одна из главных конструктивных особенностей бассейна. Добиться нужного качества воды можно только с применением специальных фильтрующих устройств с оборотным циклом, при которых идет отбор и подача воды в бассейн в режиме замкнутого цикла.
Стены и дно бассейна имеют сложную многослойную структуру. Они состоят из внешней гидроизоляции, теплоизоляции, основного покрытия с арматурой, внутренней гидроизоляции и внешнего (отделочного) покрытия. На дно бассейна укладывается слой гравия (8-10 см) и закрепляется цементно-песчаной стяжкой (около 5 см). Далее идет слой внешней гидроизоляции и слой утеплителя (5-10 см в зависимости от применяемого материала), все это заливается слоем бетона толщиной 8-10 см. После схватывания последнего, но при неполном его отвердении укладывается стальная арматурная сетка (d = 6-8 мм) с ячейками размером 200-300 мм. Сразу же приступают к сооружению стенок бассейна. Для этого необходима опалубка по всему периметру водоема для начала на высоту 50 см. На стенах также укладывается слой гидро- и теплоизоляции, армированная сетка, причем арматуру стенок следует хорошо скрепить с арматурой на дне. Прочное соединение получается методом сварки.
Далее дно и стенки заливаются бетонной смесью: дно — слоем 10-15 см; толщина стенок должна быть не менее 20 см. На этом этапе их высота доводится до 30-40 см, чтобы получить монолит дна и стены.
После схватывания бетона опалубка достраивается выше, устанавливается и закрепляется арматура, заливается бетоном. Так высота стен бассейна доводится до необходимой величины. Их можно выложить из кирпича, причем при достаточной их толщине (более двух кирпичей) теплоизоляцию можно не применять, но внешняя пароизоляция обязательна. При использовании кирпича внутренняя стена может идти под наклоном, но внешняя должна быть вертикальной. Кладка ведется по всем правилам, с необходимыми связками как вдоль стен, так и по углам.
Следует учесть, что при бетонировании сразу устанавливаются необходимые трубы для слива и заполнения бассейна водой. Дно делается с уклоном 3° в сторону слива.
Важнейшим элементом стационарного бассейна является чаша. Она может иметь любые габариты и форму, однако в каждом случае её конструкция должна отвечать требованиям прочности, устойчивости, долговечности и быть надежной в эксплуатации. Кроме того, необходимо продумать вопросы тепло- и гидроизоляции как с внутренней, так и с внешней стороны, обеспечения санитарно-гигиенического режима, а также эффективной защиты грунтов от увлажнения.
Ванны бассейнов из монолитного железобетона можно возводить без предварительного напряжения арматуры (хотя известно, что оно значительно сокращает расход бетона и повышает трещиностойкость, а значит, и водонепроницаемость стенок и днища ванны, позволяет избежать деформационных швов). Однако во всех случаях рекомендуется преднапряженное перекрестное армирование верхней части стенок.
Изоляция ванны должна отличаться долговечностью. Особенно это касается чаш, опирающихся на грунт, так как при образовании утечки определение места повреждения сопряжено с большими техническими трудностями. Традиционные виды внутренней изоляции — жесткая (штукатурная, бетонная или из холодных асфальтовых мастик) и упругая (многослойные клееные ковры на битумных связках).
Арматуру (стержни, размещаемые в бетоне в соответствии с расчетом, конструктивными и производственными требованиями) в железобетонных конструкциях устанавливают для восприятия растягивающих напряжений или усиления сжатого бетона. В основном применяют сталь, но в ряде случаев возможно использование и других материалов, например стеклопластика, обладающего высокой прочностью и химической стойкостью.
По способу изготовления различают арматуру горячекатаную (стержневую), получаемую способом проката, и холоднотянутую (проволочную), изготовляемую путем вытяжки в холодном состоянии. По профилю поверхности различают арматурные стали гладкие и периодического профиля. Последние лучше сцепляются с бетоном и в настоящее время являются основными.
По способу применения арматуру делят на напрягаемую и ненапря-гаемую. Горячекатаная и холоднотянутая арматура называется гибкой. Помимо них в конструкциях применяют жесткую несущую арматуру из прокатных уголков, швеллеров.
Бетонные бассейны с отделкой керамической плиткой широко представлены всюду: и в общественных саунах, и в спортивно-оздоровительных комплексах. По этой технологии раньше изготавливалось большинство бассейнов.
Бетонные бассейны проверены временем и доказали свою надежность. Но за десятилетия эксплуатации выявились и некоторые недостатки. Вот основные из них:
1. Утечка воды. Это, пожалуй, основная болезнь любого бассейна. Разгерметизация чаш происходит вследствие несоблюдения строительных норм и правил при укладке бетона, использования материалов низкого качества, наличия так называемых холодных стыков, а также из-за растрескивания и отслоения керамической плитки. Особенно наглядно это видно летом, когда бассейн закрывается на так называемый профилактический ремонт чаш. Это происходит по целому ряду причин: из-за применения устаревших смесей для укладки плитки, неправильного выполнения работ при укладке и пр.
2. Выход из строя трубопроводных систем вследствие неправильного монтажа и использования неэффективных материалов.
3. Применение «допотопных» проектов системы водоподготовки. Ведь раньше бетонные бассейны представляли собой большую ванну, в которую с одной стороны поступала горячая вода, а с другой вытекала холодная.
4. Отсутствие рациональной системы дезинфекции (то мало хлора, то много).
Времена изменились. На смену старым представлениям о бассейнах пришли новые. Появилось огромное количество оборудования, материалов, технологий, которые конкурируют между собой. Представлена продукция ведущих производителей Европы и Северной Америки. Торгующие фирмы заинтересованы в том, чтобы именно их товар был востребован. Обычному человеку без специальной подготовки разобраться во всем этом разнообразии достаточно трудно. Если бассейн спроектирован и исполнен с соблюдением всех норм и рекомендаций специалистов в этой области, если применялись высококачественные материалы, он прослужит не один десяток лет.
Рассмотрим современный алгоритм и технологию изготовления железобетонного бассейна (внутри помещения без наружной гидроизоляции) с отделкой керамикой (водоем располагается на грунте):
1. Устройство песчаной подушки толщиной 15 см.
2. Изготовление армированного дна и бортиков (двойное армирование плюс бетонирование 15-20 см). Как правило, используется арматура периодического профиля. Её сечение и шаг ячейки определяются на стадии проектирования. Арматура обязательно должна быть обработана специальными антикоррозийными составами, обеспечивающими коррозионную стойкость и долговечность всей конструкции. При её монтаже используют стальную вязальную проволоку. Применение электросварки недопустимо, так как нарушается микроструктура металла, выгорает углерод, а во время эксплуатации в местах сварки наблюдается интенсивная коррозия.
3. Перед бетонированием необходимо установить и закрепить так называемые закладные элементы: донный слив, форсунки, закладные для форсунок, скиммеры, фары, закладные противотока и т.д., обвязать все это оборудование трубами ПВХ, кабелями. Затем все эти элементы заливаются бетоном. Это необходимое условие.
В итоге обеспечивается надежная герметичность всего сооружения.
Некоторые строительные организации делают наоборот: сначала отливают бетонную чашу, затем при помощи специального оборудования вырезают отверстия под форсунки, ниши, смотровые тела и т.д. После приглашают специалистов фирм для установки закладных элементов оборудования бассейна. В этой ситуации нередко наблюдается нарушение герметичности. Чаша отлитого бассейна не должна подвергаться никаким механическим воздействиям, иначе в образовавшиеся трещины и пустоты обязательно будет уходить вода. Загерметизировать же любую трещину значительно дороже и сложнее, чем сразу правильно все исполнить.
При установке закладных элементов необходимо иметь в виду, что при отливке чаш обычно применяют бетон, который после укладки дает усадку. Поэтому должна быть использована технология, не позволяющая появляться раковинам, пустотам. Кроме того, при заливке бетонных чаш происходят усадочные деформации, которые могут привести к сдвигам и разворотам закладных элементов. Эти нежелательные последствия исправить будет уже невозможно. Для предотвращения подвижек закладных элементов при укладке бетона необходимо обеспечить жесткость их крепления, которое обычно производится непосредственно к элементам опалубки и арматуре при помощи болтовых соединений и вязальной проволоки.
Установка опалубки — очень ответственная операция. Должны быть обеспечены требуемая геометрия чаши, заданная точность размеров и прочность элементов опалубки во избежание выпучивания под воздействием гидростатического давления бетонных масс. Для изготовления железобетонных чаш бассейнов применяют многоразовую (унифицированную металлическую, фанерную) и одноразовую (деревянную) опалубку. При изготовлении закруглений, ступеней и других сложных элементов применяют последнюю. Это обусловлено тем, что конфигурация ванн бетонных бассейнов чаще всего бывает нестандартной, привязанной к интерьеру конкретного дома. Кроме того, дно их чаще всего бывает «ломаным» (со ступенями и пр.). Обеспечить такие формы, применяя унифицированную опалубку, не всегда представляется возможным. Вместе с тем при использовании деревянной одноразовой опалубки резко возрастает расход выравнивающих смесей, что обусловлено меньшей точностью изготовления опалубки в условиях строительной площадки. Поэтому на прямолинейных участках лучше применять унифицированную многоразовую опалубку.
Выбор типа опалубки является очень важным моментом. Как мы уже сказали, от её точности зависит количество материалов для последующего выравнивания поверхностей чаши, а они достаточно дороги. Большинство из них импортируется. Отлить идеальную чашу, не требующую дальнейшей доработки, крайне сложно. Особенно это относится к таким бассейнам, у которых имеются закругленные участки, дно переменной глубины, выступы и пр.
Для бетонирования ванн бассейнов обычно используют тяжелые бетоны высоких марок с гидрофобными добавками, пластификаторами.
Существует две основные технологии бетонирования чаши бассейна:
1. Непрерывная заливка. За рабочий день происходит заливка дна и стенок бассейна. При этом чаша получается монолитной. Последующий слой бетона схватывается с предыдущим без образования так называемых холодных стыков, проблема которых заключается в том, что бетон после затвердевания в результате определенных физико-химических реакций изменяет свою структуру. Новая порция бетона имеет другую структуру. Адгезия (прилипание) к уже затвердевшей невысока и не может обеспечить герметичность сооружения. Место соприкосновения этих двух порций бетона и называют холодным стыком.
Непрерывная заливка бетонных чаш — наиболее надежная технология бетонирования, которая гарантирует отсутствие раковин, трещин и, как следствие, крупных протечек. Данная технология предполагает применение самой передовой строительной техники — автобетоносмесителей и автобетононасосов. При этом методе особенно важны непрерывность обеспечения бетоном и слаженность работы всех строительных служб. Бетонирование производится с применением площадочных и погружных вибраторов. Эта технология применяется реже остальных по техническим и финансовым причинам. Очень часто бывает так, что бетонировать чашу бассейна начинают ближе к окончанию всех строительных работ в здании. Тогда невозможно обеспечить подачу бетона непосредственно из желоба автобетоносмесителя. Поэтому при строительстве зданий изготовление чаши бассейна лучше осуществлять одновременно с нулевым циклом. Это упростит, удешевит строительство и обеспечит необходимое качество работ.
2. Отливка в два приема. Иногда во время отливки чаш бассейнов по каким-либо причинам не удается обеспечить непрерывную подачу и прием бетона. Тогда применяют данную технологию. Она осуществляется с использованием саморасширяющегося шнура (так называемой шпонки), который обеспечивает герметичность чаши в месте соединения нового и уже затвердевшего бетона (холодный стык). При этом сначала бетонируется дно, затем бортики. В местах стыков бетона предварительно укладывается саморасширяющийся резиноподобный шнур сечением 2,5×3,5 см. Затем производится повторное бетонирование. Герметичность стыков обеспечивается благодаря физическим свойствам шнура. При погружении в воду его объем увеличивается, как минимум, в 6 раз. Шнур перекрывает все возможные зазоры и не пропускает воду. Данная технология применяется сравнительно недавно. Она помогает упростить процесс, обеспечивает его цикличность. При строительстве данным методом нужно строго соблюдать чистоту стыков. Дело в том, что при проведении строительных работ инородные тела (песок, глина, пыль, мусор) могут попадать в места предполагаемых стыков, поэтому последние перед подачей бетона нужно тщательно очищать и промывать водой.