Гкж добавка в бетон
Обновлено: 12.05.2024
Гидрофобизирующие добавки — это вещества, придающие стенкам пор и капилляров в бетоне гидрофобные (водоотталкивающие) свойства. Гидрофобизирующие добавки, к числу которых принадлежат многие органические вещества с резкой ассиметрией .
Противоморозные добавки
Твердение бетонов и растворов при пониженной температуре происходит медленно, так как замедляется процесс гидратации цемента. Уже при температуре - 3. - 6 °С вода в бетоне .
Механизм противоморозного действия добавок
По механизму действия противоморозные добавки в бетоны, твердеющие при температуре ниже 0 °С, разделяются на три группы. К первой группе относятся антифризы — вещества, понижающие температуру замерзания жидкой фазы .
Выбор противоморозных добавок
Вид противоморозной добавки выбирается в зависимости от типа и условий эксплуатации конструкций, темпа строительства, метеорологических условий (температуры наружного воздуха и скорости ветра) и технико-.
Требования к материалам и подбор состава бетона с противоморозными добавками
Для приготовления бетонов с противоморозными добавками рекомендуется применять быстротвердеющие портландцементы, бездобавочные портландцементы и портландцементы с минеральными добавками марок М 400 и выше с содержанием в клинкере трехкальциевого .
Биоцидные добавки
Для предотвращения появления и развития бактерий, различных форм грибов и микроорганизмом в зданиях медицинских учреждений и пищевых комбинатов, животноводческих комплексов железобетонные конструкции должны обладать биоцидными свойствами.
Полимерные добавки
Основной механизм действия полимерных добавок в цементных системах заключается в том, что они образуют на поверхности зерен цемента, заполнителя, а также пор и капилляров тонкую пленку, которая обладает .
Один из самых прочных материалов, созданных человеком – бетон; его называют искусственным камнем. Но и у бетонных конструкций есть уязвимость – они впитывают воду.
Происходит это из-за структуры бетона, которая имеет мелкие поры и усадочные микротрещины, способные поглощать воду. В результате бетон намокает, и а после высыхания растворенные в воде минеральные соли остаются, в сухом виде увеличиваются в объеме до 20 раз и на поверхности бетона могут появиться высолы и образоваться плесень.
Намочить бетон могут не только осадки. Влага впитывается из воздуха и поднимается с влажного грунта. По капиллярам, которые естественным образом присутствуют в бетоне, вода может подниматься на высоту до двух метров.
От намокания страдает не только внешний вид сооружений из бетона; снижаются их теплоизолирующие свойства.
При температурах ниже 0°С вода, впитавшаяся в бетон, замерзает. Как известно, при замораживании вода расширяется, и вот уже образовались трещины, которые в дальнейшем повлекут разрушение бетона.
Важно!
Скорость разрушения незащищенных бетонов может достигать 1-2 см в год!
Лучшим способом для защиты бетона является использование гидрофобизаторов.
Интересно!
Слово «гидрофобный» происходит от греческого «избегающий воды».
В каких случаях нужны добавки-гидрофобизаторы для бетона
Добавки, защищающие бетон от влаги, необходимы для следующих типов сооружений:
конструкции из газобетона;
любые бетонные изделия, которые будут эксплуатироваться в условиях повышенной влажности.
Как работают гидрофобизаторы, и за счет чего достигается эффект?
Гидроизолирующие добавки делятся на три основные группы:
Пластифицирующие. При добавлении в смесь обволакивают частицы наполнителя и делают их более скользкими и подвижными либо создают вокруг них электрический заряд, который тоже увеличивает подвижность смеси, давая возможность лучше уложить и уплотнить раствор. Готовый бетон становится более прочным, количество пор и капилляров существенно уменьшается, что приводит к повышенной водостойкости.
Полимерные. Одновременно обволакивают частицы и создают электрический заряд. В результате бетон становится особенно прочным, водостойким и морозоусточивым.
Кольматирующие. Применяются после застывания раствора. Добавки наносятся на бетонные поверхности и проникают в поры. Вступая в реакцию с бетоном, добавки образуют прочные водоотталкивающие соединения, устойчивые к агрессивным средам.
Способы обработки бетона
Все виды гидрофобизирующей обработки рассчитаны на то, чтобы придать бетону водоотталкивающие свойства, но различные методы работают по-разному.
Увеличение плотности бетона путем смещения водоцементного соотношения смеси. Чем меньше воды в растворе, тем плотнее получается бетон и тем меньше он впитывает воду. Для повышения плотности лучше использовать цемент тонкого помола.
Обмазка резино-битумной мастикой. Горячая мастика наносится на поверхность бетона и образует водонепроницаемый слой.
Оклейка специальными материалами.
Обработка бетона гидрофобизатором. Вещества, отталкивающие влагу, наносятся на поверхность бетона, создавая защитную пленку.
Использование добавок гидрофобизаторов для изготовления бетона.
Важно!
Оклейка бетона и обмазка мастикой на сегодняшний день считаются трудозатратными и малоэффективными способами гидроизоляции. Они могут способствовать образованию конденсата и появлению грибка.
На первый план выходят специальные пропитки и добавки в бетон на основе кремнийорганических соединений. Добавки образуют плотную структуру бетона, а пропитки Они образуют настолько тонкую пленку, что не забивают микропоры бетона, а только обволакивают их. В результате бетон защищен от разрушительного воздействия влаги, но при этом «дышит».
Бетонные изделия могут изготавливаться с необходимой водонепрницаемостью или, при недостаточной водонепроницаемости конструкции, обрабатываться гидрофобизатором готового сооружения.
Поверхностная обработка (вторичная защита)
Суть метода – нанесение тонкого слоя водоотталкивающего вещества на поверхность готового бетона. Чаще всего данный способ применяется для защиты фасадов и ограждений.
Поверхностные пропитки изготавливаются на основе органических или минеральных компонентов.
Органические составы
Пропитки органического происхождения – соединения на основе акрила, эпоксидных смол, полиуретана.
Они заполняют поры в верхнем слое бетона, упрочняя его поверхность, защищают от пыли, придают водоотталкивающие свойства.
Перед нанесением пропиток органического состава обрабатываемая поверхность должна быть тщательно очищена от пыли, плесени и других загрязнений и высушена. Жидкость наносят кистью, валиком или распылением.
Эти пропитки работают от 1-5 до 15 лет; периодически их нужно обновлять.
Важно!
Эластичная обмазочная гидроизоляция – средство, которым покрывают поверхность бетона с трещинами или сильно впитывающая .
Минеральные составы
Минеральные пропитки проникающего действия изготавливаются на основе силикатов. Их наносят на влажную поверхность, чтобы обеспечить реакцию между компонентами покрытия и основой. В результате на поверхности возникают кристаллические соединения, обладающие повышенной прочностью и устойчивостью, которые проникают вглубь, «срастаясь» с бетоном.
Силикатные пропитки наносятся один раз и не требуют обновления.
Важно!
Согласно ГОСТ 31357, проникающие гидроизоляционные смеси должны повышать марку водонепроницаемости бетона минимум на две ступени и увеличивать прочность и морозостойкость.
Объемный или глубинный метод (первичная защита)
Бетон можно изготовить гидрофобным. Для этого применяют гидрофобизирующие добавки.
Где требуется гидрофобный бетон:
Объемную гидроизоляцию можно сделать двумя способами:
добавить гидрофобизирующие добавки в бетон на этапе замешивания;
внести составы в через отверстия, просверленные в готовом бетоне методом инъектирования .
Современные гидрофобизирующие присадки под воздействием влаги разбухают и вытесняют пузырьки воздуха из бетона, кроме того, обволакивая частицы бетонной смеси, делают ее более подвижной и пластичной, как пластификаторы. В результате бетон получается более плотный и устойчивый к проникновению влаги.
Добавки в бетон бывают трех типов: сухие, в виде порошка, который нужно предварительно растворять, в виде пасты-концентрата и жидкие, готовые к работе.
Важно!
Водонепроницаемые бетоны помечаются буквой «W» и числом от 2 до 20.
При инъекционном способе смесь закачивается инъекционными насосами через пакеры в отверстия глубиной до 30 см, просверленные в готовом бетоне. Это дорогостоящий метод, но он позволяет восстановить прочный и долговечный бетон.
Комбинированный метод
Поверхностно-объемная обработка бетона (комбинированный метод) позволяет получить бетон с максимальными водоотталкивающими характеристиками.
Бетон пропитывается водоотталкивающим составом до насыщения, затем просушивается не менее суток и покрывается составом. Это один из самых дорогих методов водоотталкивающей обработки.
Из чего состоят гидрофобизаторы
Водоотталкивающие присадки для бетона могут отличаться по составу. Присадка может состоять из одного или нескольких компонентов.
Основа гидрофобизирующих составов может быть двух видов:
Важно!
После обработки составами на силиконовой основе поверхности не поддаются окрашиванию.
Какой гидрофобизатор для бетона лучше? Присадка выбирается исходя следующих факторов:
вид и назначение бетона;
возможность совмещения с другими добавками;
опыт применения на подобных объектах.
Первые поколения гидрофобизирующих добавок были токсичными. Составы современных строительных материалов лучше и безопаснее.
По эффективности водоотталкивающие добавки делятся на три группы.
Первая группа включает такие добавки, как:
Фенилэтоксисилоксан 113-63. Увеличивает подвижность бетонной смеси, но может снижать прочность.
Алюмометилсиликонат натрия АМСР-3.
Олеат натрия. Гидрофобная порошковая добавка.
Добавки 1-й группы снижают водопоглощение бетона в 5 и более раз по истечении 28 суток.
Вторая группа. Примеры:
Полигидросилоксаны 136-41. Эффективны для портландцемента и шлакопортландцемента.
КОМД-С — комплексная органоминеральная присадка на основе эмульсии из растительных масел, нитрита натрия и сульфидно-дрожжевой бражки. Обладает пластифицирующим действием.
Стеарат цинка. Гидрофобный компонент для штукатурных работ, препятствует появлению плесени и водорослей.
Стеарат кальция. Компонент для водоотталкивающих штукатурных растворов.
Добавки на основе алкилалкоксисилокcанов и алкилалкоксисиланов.
Гидрофобизаторы 2-й группы обеспечивают снижение водопоглощения в 2-4,9 раза через 28 дней.
Третья группа. Представители:
Этилсиликонат натрия ГКЖ-10.
Метилсиликонат натрия ГКЖ-11.
Сернокислые соли пеназолинов.
Добавки 3-й группы уменьшают водопоглощение бетона в 1,4-1,9 раза через 28 суток.
Виды активных компонентов присадок и их основные свойства
Гидрофобизаторы для бетона делятся на группы по типу активного вещества.
Интересно!
Большинство современных гидрофобизирующих добавок изготавливается на основе кремнийогранических полимеров (силоксанах) и кремнийорганических олигомеров (силиконов).
Алкинсиликонаты калия
Водорастворимые соединения. Поставляются в виде растворов с концентрацией действующего вещества 30-35%. Они добавляются в бетонную смесь при объемной гидроизоляции.
относительно низкая эффективность,
возможность появления высолов на поверхности бетона.
Важно!
Следует отличать алкилсиликонаты калия от алкилсиликонатов натрия, которые могут образовывать кристаллогидраты, способствующие разрушению структуры бетона.
Алкилалкоксисиланы и силоксаны
Высокоэффективные универсальные гидрофобизаторы для бетона и кирпича. Их недостаток – сравнительно высокая стоимость.
Поскольку эти соединения не растворяются в воде, добавки на их основе поставляются в двух вариантах:
раствор на органическом растворителе;
эмульсия на водной основе.
Алюминат натрия
Добавляется в бетон в концентрации 3-5% и существенно повышает его водонепроницаемость, не вызывая коррозии арматуры. Добавка ускоряет схватывание бетона, что затрудняет работу, поэтому рекомендуется совместно добавлять присадки, удлиняющие время схватывания. Алюминат натрия применяется при ремонтных работах и заделке швов.
Другие компоненты
Некоторые виды гидрофобизирующих присадок могут содержать дополнительные компоненты: антисептики, красители или специальные добавки для создания декоративных эффектов.
Преимущества и недостатки
К плюсам гидрофобизаторов относятся:
Повышение прочности бетона.
В некоторых случаях увеличение подвижности бетонной смеси, что позволяет сэкономить на пластификаторе.
Повышение водонепроницаемости обработанного бетона.
Продление срока службы изделий.
Экономия лакокрасочных материалов.
Возможность защитить стены от вандализма (граффити и пр.) с помощью силиконовых пропиток.
Основной недостаток добавок – повышение теплопроводности бетона и, соответственно, снижение его теплоизолирующих свойств.
В ассортименте Cemmix представлены два типа гидроизолирующих материалов:
Добавк а в бетоны и растворы CemAqua создания для объемной гидрофобизации (добавляется в раствор) и
Пропитка CemAquaStop для обработки поверхностей методом окрашивания и (наносится на готовую поверхность).
Гидрофобизатор для бетона CemAqua - это комплексная добавка, вводимая в раствор на стадии замешивания для равномерного распределения в материале. Гидрофобизатор позволяет получить бетон с маркой водонепроницаемости до W16 включительно. Также обладает пластифицирующим действием, повышая удобство работы со смесью и морозостойкость бетона. При этом сохраняется паро- и газопроницаемость бетона, что защищает от сырости в помещениях, образования грибка и плесени.
Пропитка CemAquaStop – позволяет придать уже готовым поверхностям дополнительные влагооталкивающие свойства, защитить от появления высолов, налипания пыли и грязи. Крайне рекомендуется предварительная очистка поверхности очистителем CemClean.
Полезные свойства:
Бетон, приобретает высокую водонепроницаемость, но сохраняет газообмен, что препятствует излишней сырости внутри помещений, образованию плесени, грибков и коррозии.
Пластифицирующее действие (актуально для добавки CemAqua) – экономия цемента и увеличение прочности бетонных конструкций.
Повышение морозостойкости бетона.
Повышение долговечности и защиты от разрушения.
Поверхность бетона лучше противостоит атмосферным осадкам и меньше загрязняется.
Применение гидрофобизаторов Cemmix избавит Вас от необходимости проводить дополнительные трудоёмкие и грязные работы по нанесению битумной мастики или других видов обмазочной гидроизоляции.
НАЗНАЧЕНИЕ: Силиконовая гидрофобизирующая жидкостьГКЖ-11БСП предназначена для придания строительным материалам и изделиям следующих свойств:
- значительное повышение коррозионной стойкости;
- водоотталкивающие свойства (практически полностью исключается влагопоглощение и капиллярный подсос);
- сохранение первоначального внешнего вида;
- сохранение (и даже некоторое повышение) воздухопроводности и стабилизация теплопроводности (за счет ликвидации намокания и, соответственно, обледенения в зимний период).
ПРИМЕНЕНИЕ: Гидрофобизаторы применяют в строительстве
· при объемной гидрофобизации (может вводиться с водой затворения),
· для поверхностной обработки фасадов, фундаментов, кровли зданий, дорожных покрытий и т.д.
Для производителей цементсодержащей продукции и других сухих смесей и продуктов (бетонные, ж/бетонные, асбоцементные и др. изделия) также предоставляется возможность более широкого регулирования удобоукладываемости (подвижности цементной или клеевой массы при формировании, в т.ч. при морозе до -20 о С), прочности, водопотребности и воздухововлечения (газовыделения). Практически полностью ликвидируется комкуемость.
Гидрофобизаторы глубоко проникают в поры обработанной поверхности, не влияют на испарение влаги из материала, препятствуют образованию «высолов».
Гидрофобизированная поверхность практически теряет способность к капиллярному подсосу воды и водных растворов солей и имеет повышенную морозостойкость (до 3-х раз) и коррозионную стойкость.
Ценные ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
• неограниченная растворимость в воде и спиртах;
• не смешивается с углеводоpодами;
• низкая температура застывания;
• щелочная реакция раствора (рН 13-14);
• рабочие температуры в растворах до 200 о С при применении на породах всех типов;
• при использовании не выделяет вредных продуктов и не требует специальных мер предосторожности (класс опасности 4)
Длительность эффекта гидрофобизации составляет 15-20 лет.
ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ:
o добавка в цементсодержащие материалы при приготовлении сухих смесей, клеевые составы, в легкие и тяжёлые бетоны для железобетонных изделий и для тротуарной плитки с целью повышения механической прочности и придания водоотталкивающих свойств, морозо- и коррозионностойкости и в качестве пластифицирующей добавки, также для исключения высолов:
o в виде раствора поверхностная обработка строительных изделий и конструкций из красного глиняного кирпича, силикатного и суглинкового кирпича, керамических плиток, газогипсовых плит и др. Снижения водопоглощения гипса, природного камня и других материалов для повышения прочности и придания им морозо- и коррозионностойкости, водо- и грязеотталкивающих свойств при сохранении газо- и паропроницаемости;
o добавка в известковые, цементные, силикатные, перхлорвиниловые и другие краски для придания им атмосферо- и водостойкости, гидрофобизатор различных текстильных и бумажных материалов для придания влаго- и кислотостойкости;
o добавка к антиобледенительным составам при дорожном строительстве для защиты от действия воды и солевой коррозии бордюрного камня и дорожных железобетонных плит; поверхностная обработка асфальтобетона с целью защиты дорожного покрытия от образования наледи в осенне-зимний период;
o гидрофобизация шифера, штукатурки, черепицы для кровли для предотвращения появления и роста грибковых образований;
o гидрофобизация асбоцемента, дерева и др.
Для повышения долговечности и сохранения первозданного архитектурного облика памятника старины- Московского Кремля –впервые в 1974г. кирпичная стена на Красной площади и пять кремлевских башен были обработаны кремнийорганическими гидрофобизаторами. Обработаны все бетонные сооружения причалов портов, волнорезы, сооружения гидроэлектростанций.
ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ гидрофобизатора ГКЖ-11БСП:
· при объемной гидрофобизации:
ГКЖ-11БСП применяется в количестве 0,1-0,2% от массы вяжущего (цемента) или другого сухого продукта.
Может вводиться в раствор с водой затворения. При работе в морозную погоду расход можно увеличить вдвое.
· для поверхностной обработки:
Раствор ГКЖ-11БСП – это концентрированный раствор, перед нанесением его необходимо разбавлять в 5(10) раз водой.
Расход жидкости при нанесении составляет 200-300 г на 1 м 2 . Способ нанесения – пневматическое распыление (краскопульт); допускается нанесение кистью и валиком, но расход жидкости в этом случае возрастает.
Раствор следует наносить обильно и равномерно по всей поверхности кладки или оштукатуренной поверхности (предварительно очищенной от грязи и высолов) в один слой до появления слегка заметного блеска жидкости.
Обрабатывать стены рекомендуется в сухую погоду при температуре не ниже +5 0 С, в противном случае гидрофобный эффект резко снижается.
На воздухе при 15-20 0 С обрабатываемая поверхность становится гидрофобной в течение 2 суток после нанесения раствора.
Внимание! При работе соблюдать осторожность, применять средства защиты глаз (очки) и резиновые перчатки, т.к. раствор щелочной. При попадании раствора на участки кожи или глаза – промыть большим количеством воды и обратиться к врачу.
Срок хранения: не менее 6 месяцев в таре изготовителя при температуре не ниже 0 о С.
Упаковка: стальные 200 л бочки, канистры по 75 кг, бидоны по 50 кг.
Правила использования метода гидрофобизации
Гидрофобизация основана на взаимодействии или ориентированной хемосорбции нетвердой поверхности молекул гидрофобизатора с образованием гидрофобных слоев. Эти слои ориентируются при адсорбции таким образом, что гидрофильные полярные группы гидрофобизатора направлены к твердой поверхности, а гидрофобные углеводородные радикалы - в окружающую среду.
Для получения устойчивых водоотталкивающих покрытий необходимо, чтобы полярные группы гидрофобизатора были химически связаны с поверхностными атомами или ионами твердого тела.
Водоотталкивающие покрытия, как правило, не являются мономолекулярными слоями и образуют на поверхности стройматериала неоднородную по толщине объемную пленку, которая при неоднородности становится менее гидрофобной, но более устойчивой в эксплуатации.
Исследования особенностей формирования покрытий с устойчивым гидрофобным эффектом показали, что химическая фиксация молекул гидрофобизатора с поверхностью строительного материала является основой образования гидрофобной пленкообразной структуры.
Образования и прочность сцепления этих пленок с поверхностью материала зависят от физико-химических свойств гидрофобизатора и поверхности строительного материала.
Среди большого количества гидрофобизаторов на основе кремнийорганических соединений можно выделить следующие:
• на основе метил- или этилсиликонатов натрия и калия (водорастворимые);
• на основе органических неводных растворителей (полиорганогидридсилоксанов).
Гидрофобный эффект на внешней поверхности материала с течением времени снижается в результате накопления гидрофильных частиц на поверхности при длительном воздействии воды, солнечных лучей. Внутренние гидрофобизированные слои материала защищены от прямого воздействия указанных факторов, и гидрофобный эффект в них сохраняется дольше, чем на поверхности материала. Однако частичная потеря гидрофобных свойств покрытия на поверхности материала не является потерей защитных свойств. Вода, смачивая поверхность обработанного материала, не проникает в его внутренние слои.
При решении вопроса о целеесообразности гидрофобизации поверхности того или иного бетонного изделия следует учитывать те случаи, когда требуется предотвратить капиллярный подсос или фильтрационное проникновение воды и водных растворов солей в условиях сравнительно небольшого гидростатического давления и сохранения материалом открытой пористости. Следует также учитывать, что эффективность водоотталкивающих покрытий определяется химическим составом покрываемого материала. Опытным путем всегда следует подбирать оптимальную концентрацию гидрофобизирующего средства, способ его нанесения (пропитка или инъекция), число слоев.
ПРОПИТОЧНАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ представляет собой водонепроницаемый слой в теле ограждающей конструкции. Эффективность пропиточной гидроизоляции определяется глубиной, на которую проник пропитывающий материал. Обычно глубина пропитки оставляет 15—20 мм. В железобетонных элементах она должна быть на 5-10 мм меньше толщины защитного слоя. Пропиточный материал проникает на тем большую глубину, чем меньше его вязкость. Вязкость должна быть не более 25с по ВЗ-4. Поэтому, для пропитки рекомендованы кремнийорганические гидрофобизирующие жидкости ГКЖ-11БСП и Силор.
ИНЪЕКЦИОННАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ применяется для ликвидации течей через фильтрующие бетонные и железобетонные ограждающие конструкции подземных и обсыпных сборно-монолитных и монолитных сооружений, для повышения плотности и обеспечения водонепроницаемости этих сооружений. Кроме того, эту гидроизоляцию применяют для создания водонепроницаемых завес по периметру сооружений, позволяющих во многих случаях упростить гидроизоляционные работы. Широко используют методом инъекции гидрофобизирующую жидкость ГКЖ-11БСП для пропитки фундаментов и стен зданий и сооружений, особенно реконструируемых.
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОФОБИЗАТОРА
Гидрофобизация может эффективно использоваться для защиты бетонов от капиллярных подсосов и кратковременного смачивания поверхности. На основании расчетов можно сделать вывод, что гидрофобизированный материал, который имеет поры со средним диаметром около 10 микрон, способен противостоять гидростатическому давлению, равному 20-40 см водяного столба. Следовательно, если гидростатическое давление воды на материал превышает противокапиллярное, начинается процесс фильтрации, причем он может протекать с меньшим коэффициентом проницаемости, чем в случае, когда используется гидрофильный материал. Абсолютную водонепроницаемость можно обеспечить при условии, что полностью исключено наличие пор и каппиляров в теле бетонной конструкции.
Пропитка кремнийорганическими гидрофобизирующими жидкостями ГКЖ-11БСП и Силор обеспечивает водонепроницаемость, улучшает атмосфероустойчивость. Кремнийорганические вещества, проникая в поры материала, постепенно переходят в состояние геля в порах и капиллярах. Гель высыхает и придает бетону повышенную механическую прочность и водонепроницаемость.
Гидрофобизацию успешно применяют для предотвращения высолов, а также для обеспечения водонепроницаемости гидроизоляционных стяжек и штукатурок, атмосферостойкости и водостойкости отдельных составов, гипсоцементных изделий и цементных полов.
ТРЕБОВАНИЯ К ГИДРОФОБИЗАТОРАМ И ОБРАБАТЫВАЕМЫМ МАТЕРИАЛАМ
Подбор гидрофобизатора к материалу должен производиться с учетом основных свойств используемого состава и обрабатываемого материала. Показатель оптимальной концентрации гидрофобизатора и необходимой кратности нанесения слоев зависит от плотности обрабатываемого материала. Проникающая способность растворимых в органических растворителях гидрофобизаторов должна быть выше, чем проникающая способность водорастворимых, так как органические растворители обладают более низким поверхностным натяжением, чем вода. Основными факторами, оказывающими влияние на глубину проникновения гидрофобизатора, являются плотность обрабатываемого материала, концентрация состава для обработки и число слоев нанесения.
Качественные гидрофобизаторы должны иметь следующие характеристики:
• нетоксичность и экологическую чистоту;
• обратимость (свойство легко и без вреда для обрабатываемого материала удаляться с поверхности"). Использование таких гидрофобизаторов предоставляет следующие возможности:
придать поверхности строительного материала устойчивые во времени гидрофобные свойства;
перекрыть гидрофобную поверхность бетона лакокрасочными материалами на органической или водной основе;
исключить развитие на обработанной гидрофобизатором поверхности материала грибковых колоний;
сохранить паро- и воздухопроницаемость материала, цвет и фактуру его поверхности;
исключить корродирующее действие на металлическую арматуру, заложенную в изделие.
ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПО ГИДРОФОБИЗАЦИИ
Обрабатываемую гидрофобизатором поверхность необходимо тщательно очистить от пыли и грязи, заделать на ней дефекты и трещины, смыть с нее растворителем следы масляных и жировых пятен, удалить непрочную штукатурку.
Работы рекомендуется производить при температуре воздуха не ниже +5°С, при отсутствии дождя, сильного ветра, а также сухой погоды. Для нанесения гидрофобизатора на обрабатываемую поверхность бетона можно применять пистолеты-краскораспылители, удочки-краскораспылители (последние имеют преимущество - достаточно широкий факел распыления, что снижает потери гидрофобизатора и упрощает производство работ). Расстояние от форсунки до покрываемой поверхности должно быть не более 0,5 м, а рекомендуемый диаметр факела при таком расстоянии - 500 мм. При нанесении покрытия необходимо перемещать удочку со скоростью 0,3 м/сек равномерными круговыми или маятниковыми движениями, при этом следует равномерно распределять состав на обрабатываемой поверхности.
Возможно нанесение гидрофобизирующей грунтовки на п о верхность мелких деталей, а также, для того чтобы осуществлялось глубокое проникновение состава, погружение их на глубину, обеспечивающую выход находящегося в порах воздуха на поверхность.
После нанесения гидрофобизирующего покрытия необходимо время для формирования гидрофобного поверхностного слоя:
при температуре 10-15°С и относительной влажности 80-90% достаточно суток,
причем обработанный объект в этот период не должен подвергаться воздействию воды и прямой солнечной радиации.
Контроль качества гидрофобизации поверхности бетона можно производить спустя 2 суток после условного высушивания поверхности методом опрыскивания обработанной поверхности водой, при этом вода не должна впитываться (при удовлетворительной обработке она скатывается).
Более полный контроль осуществляется путем изменения глубины несмачиваемого слоя.
При увеличении концентрации активного вещества более чем на 5%, а числа слоев - более чем на два глубина зоны гидрофобизации в бетоне не увеличивается, что вызвано увеличением вязкости находящегося на обрабатываемой поверхности раствора гидрофобизатора (наступает эффект замасливания поверхности).
НОРМАТИВНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ:
При производстве данных работ следует соблюдать правила техники безопасности в соответствии с главой СНиП LU-4-79 «Техника безопасности в строительстве». Рекомендации по производству гидрофобной обработки каркасных и других жилых помещений гидрофобизации разработаны с учетом СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии», ГОСТ 24211-91 «Добавки для бетонов. Общие технические требования» и предназначены для работников инженерно-технического отдела строительных организаций. Правила производства работ содержат требования к составу гидрофобизатора и обрабатываемой поверхности.
Кремнийорганический полимер ГКЖ 136-41 (бывш. ГКЖ-94) Гост 10834-76 - добавка гидрофобного типа. При введении в бетон вступает в химическую реакцию с продуктами гидратации и гидролиза цемента. В результате реакций выделяется водород, образующий равномерно распределенные замкнутые поры в цементном камне и на контакте цементный камень-заполнитель. Эффект газообразования зависит от содержания добавки, щелочей в цементе, температуры твердения.
Гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость ГКЖ-136-41 ( бывш. ГКЖ-94) коррозионно неактивна, не выделяет вредных паров или газов, легко растворяются в органических растворителях, с водой не смешивается, но образует эмульсию.
Кремнийорганический полимер ГКЖ 136-41 по физико-химическим показателям должен соответствовать требованиям ГОСТ10834-76:
внешний вид - бесцветная или слабо-желтая жидкость без механических примесей;
содержание активного водорода - в пределах 1,30 -1,42% по массе;
водородный показатель рН - не менее 6
кинематическая вязкость при температуре 20°С - в пределах 45 -200 в сантистоксах.
ГКЖ 136-41 вводится в бетонную смесь с водой затворения в виде 50 %-ной эмульсии - Эмульсия КЭ 30-04 ТУ 6-02-816-78.
Эмульсия КЭ 30-04 приготовляют* в следующем порядке: готовят водный раствор стабилизатора, концентрация которого определяется видом стабилизатора. Вода должна иметь водородный показатель рН не более 7.
* Водную эмульсию ГКЖ 136-41 можно приготавливать в соответствии с Указаниями “Руководства по применению химических добавок к бетону”.
В качестве стабилизатора можно использовать полуфабрикат для приготовления алкамон ОС-2 ГОСТ 10106-75 (катионное вспомогательное вещество) или поливиниловый спирт с 10 -15% остаточных ацетатных групп (сольвар - поливиниловый спирт марки 8/14). В случае применения ОС-2 весовая концентрация раствора стабилизатора должна составлять 2%, а для сольвара - 4 %. ОС-2 следует растворять в воде, нагретой до 40 -50°С.
Для приготовления раствора необходимое количество сольвара заливают теплой водой (40°С) из расчета получения 4%-ного водного раствора и оставляют на сутки.
Через сутки раствор помещают в водяную баню при температуре 70°С для окончательного растворения сольвара, что достигается при непрерывном перемешивании.
Эмульсия КЭ 30-04 приготавливают эмульгированием 100%-ной кремнийорганической жидкости в растворе стабилизатора в эмульсионной мешалке периодического или непрерывного действия при скорости вращения рабочего органа в пределах от 2500 до 8000 об/мин при отношении 100%-ной жидкости ГКЖ 136-41 к раствору стабилизатора 1:1 по массе.
Раствор стабилизатора должен иметь температуру 15 -20°С. В случае приготовления эмульсии в мешалке периодического действия вначале заливают раствор стабилизатора, включают мешалку и постепенно добавляют кремнийорганическую жидкость. Время эмульгирования считая от окончания заливки всех компонентов, должно составлять не менее 20 мин. Если приготовляют эмульсию в мешалке непрерывного действия, 100% -ную жидкость ГКЖ-94 и раствор стабилизатора заливают одновременно в приемную воронку. Время приготовления эмульсии зависит от конструкции мешалки.
Повторное пропускание эмульсии через рабочий орган мешалки непрерывного действия необходимо, если при первом эмульгировании не образуется эмульсия заданной дисперсности.
Готовая 50%-ная эмульсия должна содержать не менее 70% частиц ГКЖ 136-41 размером до 1 мкм. Приготовление эмульсии ГКЖ 136-41 должно сопровождаться лабораторным контролем.
Однородность эмульсии и отсутствие в ней механических примесей определяют путем фильтрования под вакуумом через матерчатый фильтр с применением воронки Бюхнера. После фильтрования на фильтре не должно оставаться посторонних включений.
Эффективность применения ГКЖ 136-41 во многом зависит от качества эмульсии. При применении некачественной эмульсии (частично распавшейся) эффективность добавки резко снижается. Поэтому стабильность эмульсии, находящейся в баках бетоносмесительного цеха, нужно проверять не реже 1 раза и сутки следующим методом: в мерный цилиндр наливают 10см3 эмульсии и 100 см3 воды. Содержимое цилиндра тщательно перемешивают в течение 1 мин и оставляют в покое на 2 ч. Эмульсия считается стабильной, если в течение 2 ч в ней не наблюдается расслаивания.
Перед приготовлением эмульсии 100%-ную жидкость ГКЖ 136-41 необходимо проверять в первую очередь по ГОСТ на кинематическую вязкость. Если окажется, что жидкость по этому показателю не соответствует требованию стандарта, то она непригодна.
Для того чтобы предупредить потерю активности ГКЖ 136-41 (бывш. ГКЖ-94) (ее газообразующую способность), 50%-ную эмульсию КЭ 30-04 нужно хранить в таре из белой жести или стекла с неплотно закрытыми крышками. Хранить ее разрешается в течение 6 месяцев при использовании в качестве стабилизатора ОС-2 и до одного года при использовании в качестве стабилизатора сольвара.
Эмульсию КЭ 30-04 вводят в воду затворения непосредственно перед приготовлением очередного замеса, при этом необходимо обеспечить равномерное распределение дозы эмульсии в воде затворения. Приемные и расходные баки эмульсии должны быть изготовлены из материала, не взаимодействующего с эмульсией (белая жесть, латунь), или черного металла с защитным покрытием, например, полиуретановым лаком УР-19.
В целях упрощения способа введения эмульсии КЭ 30-04 разрешается предварительно разбавлять ее водой, но не более чем в 10 раз. Температура воды должна быть не выше 30°С. Чтобы предупредить осаждение полимера ГКЖ 136-41 в такой разбавленной эмульсии, следует 1 -2 раза в смену ее перемешивать и обязательно перед началом работы.
Для приготовления бетонной смеси с добавкой ГКЖ 136-41 рекомендуется применять бетономешалки принудительного действия. Бетонная смесь с добавкой ГКЖ 136-41 должна выходить из бетономешалки с температурой не выше 30 и не ниже 10°С. Порядок приготовления бетонной смеси обычный.
При введении ГКЖ 136-41 в бетонную смесь величина водоцементного отношения должна быть уменьшена на 0 01 -0,03 в зависимости от дозировки добавки и подвижности бетонной смеси.
ГКЖ 136-41 (ГКЖ-94) следует добавлять в бетонную смесь в количестве 0,1 -0,2% от массы цемента в расчете на 100%-ную жидкость.
Содержание щелочей в портландцементах, применяемых для изготовления бетонов, с добавкой ГКЖ 136-41 должно быть не более 1%. Для приготовления бетона с добавкой ГКЖ 136-41 допускается портландцемент и его разновидности при содержании щелочей в них более 1% в пересчете на после подтверждения их пригодности специальными экспериментальными исследованиями.
Нельзя применять шлакопортландцемент для приготовления бетона с добавкой ГКЖ-136-41 ( бывш. ГКЖ-94).
Разрешается использовать комплексную добавку СДБ+ГКЖ-94 которая, сохраняя ценные свойства, придаваемые бетону добавками полигидросилоксанов (ГКЖ-94), сообщает смесям повышенную пластичность за счет действия СДБ. Эмульсия ГКЖ-136-41 ( бывш. ГКЖ-94). вводится в бетонную смесь отдельно, примерно с половиной воды затворения. Дозирование совместного раствора допускается только в случае равномерного распределения эмульсии ГКЖ-136-41 ( бывш. ГКЖ-94)в нем и отсутствия скоплений частиц ГКЖ-136-41 ( бывш. ГКЖ-94)., видимых невооруженным глазом. Для приготовления совместного раствора ГКЖ-136-41 ( бывш. ГКЖ-94).и СДБ плотность СДБ должна быть не более 1,02 г/см3 а температура не выше 30 С.
Содержание СДБ в комплексной добавке не должно превышать 0,15% от массы цемента, ГКЖ-94 - 0 1-0,2%.
Бетонную смесь разрешается приготавливать на пластифицированном цементе с добавкой ГКЖ-94.
Рекомендуемые области применения кремнийорганических добавок
Учитывая высокую стоимость кремнийорганических добавок, рекомендуется применять ГКЖ-136-41 ( бывш. ГКЖ-94).в бетонных и железобетонных конструкциях, к которым предъявляются повышенные требования по морозостойкости и прочности:
при строительстве бетонных покрытий в районах со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца ниже -15 С;
при строительстве отдельных участков бетонных покрытий в районах, где количество дней с гололедом превышает 40 в год;
на подъездах к крупным городам, на взлетно-посадочных полосах аэродромов, где наряду с высокой морозостойкостью требуется высокая прочность бетона.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ ДОБАВОК ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЦЕМЕНТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ ДОРОГ И АЭРОДРОМОВ. Союздорнии, Балашиха-6 Московской обл., 1970.
Приведены основные свойства дорожного бетона с добавками кремнийорганических соединений полигидросилоксанового типа (ГКЖ-94) и силиконатов натрия (ГКЖ-10, ГКЖ-11), их преимущество перед воздухововлекающими добавками: СНВ, мылонафтом, асидол-мылонафтом, применяемыми в настоящее время для повышения долговечности дорожного бетона; требования к добавкам; технология изготовления бетонов с добавками кремнийорганических соединений; описана технология приготовления эмульсии ГКЖ-94 на различных эмульгаторах в мешалках непрерывного действия ЦНИИС и периодического Союздорнии; даются рекомендации по эффективному применению добавок с учетом климатических факторов (среднемесячной температуры наиболее холодного месяца, количество дней с гололедом); требования по технике безопасности. Приведено количество дней с гололедом в областях и краях РСФСР, двух прибалтийских республиках и БССР.
«Рекомендации по применению кремнийорганических добавок при строительстве цементобетонных покрытий дорог и аэродромов» составлены на основании результатов лабораторных исследований и полевых опытно-экспериментальных работ.
В «Рекомендациях» приведены основные свойства дорожных бетонов с добавками кремнийорганических соединений, требования к добавкам, технология приготовления бетонов с добавками кремнийорганических соединений, область применения добавок, а также требования по технике безопасности. Использованы результаты исследований НИИЖБ и ЦНИИС Минтрансстроя СССР.
«Рекомендации» составили канд. техн. наук А.Н. Защепин, инж. Н.Н. Янбых.
Все замечания и предложения по «Рекомендациям» просьба направлять по адресу: Балашиха-6 Московской обл., Союздорнии.
ЗАМ. ДИРЕКТОРА СОЮЗДОРНИИ
кандидат технических наук
Хлористые соли, применяемые для удаления гололеда, образуют на поверхности цементобетонных покрытий растворы 3 - 5 %-ной концентрации, которые в сочетании с переменным замораживанием и оттаиванием вызывают интенсивное шелушение покрытий. Шелушение бетона обычно наступает после 25 - 30-кратной россыпи солей на покрытие.
Для предотвращения разрушения бетона от совместного многократного воздействия растворов хлористых солей и мороза широко применяют воздухововлекающие добавки типа СНВ (смола нейтрализованная воздухововлекающая - абиетат натрия), мылонафт и др. Применением воздухововлекающих добавок количество воздуха в бетоне в виде замкнутых мелких пор доводят до 4,5 - 5 %. Этим самым увеличивают стойкость бетона против агрессивного воздействия растворов хлористых солей и мороза в 5 - 6 раз.
Увеличение количества воздуха до 4,5 - 5 % может привести к снижению механической прочности бетона при сжатии на 20 - 25 % и на растяжение при изгибе до 15 %.
Прочность бетона удается повысить за счет пластифицирующего действия воздухововлекающих добавок и уменьшения в бетонной смеси песка на 2 - 3 %, однако полностью восстановить прочность бетона при одном и том же расходе цемента, используя воздухововлекающие добавки, не всегда возможно. Поэтому исследовали дорожный бетон с добавками гидрофобных кремнийорганических жидкостей, которые существенно увеличивают стойкость бетона против агрессивного воздействия хлористых солей и мороза и одновременно не вызывают снижения его механической прочности.
Эффективные результаты получены при применении гидрофобной кремнийорганической жидкости - полигидросилоксана, - выпускаемой промышленностью под индексом ГКЖ-94. При введении ГКЖ-94 в бетонную смесь в количестве 0,1 - 0,15 % от веса цемента существенно повышается морозостойкость бетона при многократном действии на него хлористых солей и мороза.
Действие этой добавки на бетон существенно отличается от действия воздухововлекающих добавок. При введении в бетон воздухововлекающих добавок типа СНВ и мылонафта вовлеченный воздух стабилизируется на зернах мелкого заполнителя (песка), ослабляя при этом контактную зону. При введении же добавки ГКЖ-94 происходит химическое взаимодействие добавки с продуктами гидролиза и гидратации цемента. За счет выделения газа образуется мелкопористая структура цементного камня с объемом пор не более 1 - 2 %, при этом цементный камень с такой структурой не оказывает влияния на прочность бетона. Добавка ГКЖ-94 имеет еще одно важное преимущество перед СНВ. При применении воздухововлекающих добавок СНВ на количество вовлекаемого в бетонную смесь воздуха, кроме дозировки добавки, влияют еще многие факторы: подвижность бетонной смеси, расход цемента в смеси, зерновой состав мелкого заполнителя, тип бетономешалки, время перемешивания смеси, температура, жесткость воды, продолжительность и интенсивность уплотнения и др.
При применении же газообразующей добавки ГКЖ-94 на количество выделенного газа в бетоне, кроме дозировки добавки, влияют только расход цемента и температура смеси. Действие на бетон добавок ГКЖ-10 и ГКЖ-11 не отличается от действия воздухововлекающих добавок СНВ и мылонафта, но они обладают ограниченным воздухововлечением (5 - 6 %), что имеет важное значение для получения однородного по прочности и морозостойкости бетона (по сравнению с добавками СНВ, при введении которых количество вовлеченного воздуха может достигать 8 - 9 %, а в подвижных бетонных смесях с осадкой конуса 5 - 6 см и более).
Несмотря на существенные преимущества кремнийорганических добавок перед воздухововлекающими, их широкое применение в настоящее время ограничено из-за высокой стоимости. При существующих ценах на ГКЖ их применение целесообразно только в отдельных случаях, там, где бетон подвергается большому количеству циклов замораживания-оттаивания в растворах хлористых солей или где снижение прочности бетона может потребовать увеличения толщины покрытия.
Основные строительные свойства бетонов с добавками кремнийорганических соединений
2 . Добавки ГКЖ-10, ГКЖ-11, ГКЖ-94 оказывают пластифицирующее действие на бетонные смеси, снижают ее расслаивание во время транспортирования и укладки, повышают водонепроницаемость бетона. При сохранении заданной подвижности смеси введение добавок ГКЖ-11 и ГКЖ-94 позволяет уменьшать величину В/Ц до 0,03, а при добавке ГКЖ-10 до 0,05.
3 . Добавка ГКЖ-94 значительно повышает морозостойкость бетона нормального твердения и подвергнутого тепловлажностной обработке, позволяет получать высокопрочные (марки «400» и более) и морозостойкие (марки «200» и более при испытании в растворах хлористых солей) бетоны (см. таблицу).
4 . Добавки ГКЖ-10, ГКЖ-11 повышают морозостой кость бетонов нормального твердения и позволяют получать по прочности бетоны марки «350» и морозостойкости при испытании в растворах хлористых солей бетоны марки «150» - «200».
Основные строительно-технические свойства бетонов с добавками кремнийорганических соединений.
Читайте также: