Автор Тема: Гидроизоляционные материалы проникающего действия и механизм их действия.  (Прочитано 2671 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

tehnadzor

  • Администратор
  • Инженер
  • *****
  • Сообщений: 1676
  • Рейтинг: +33/-0
    • Просмотр профиля
Механизм действия гидроизоляционных материалов проникающего действия

  Для обеспечения эффективной защиты бетонных и железобетонных строительных конструкций в различных условиях агрессивного воздействия внешней среды приоритетное место занимают материалы проникающего действия.

 В данной статье рассмотрен механизм действия гидроизоляционных материалов проникающего действия на основе материалов семейства Кальматрон. Приведены основные условия проявления проникающих свойств и преимущества использования таких материалов.
Срок службы зданий, сооружений или их отдельных элементов определяется конструктивным решением, выбором строительных материалов, условиями эксплуатации, качеством строительных работ. К основным факторам, которые влияют на долговечность зданий и сооружений, относится воздействие воды, водяного пара, мороза, агрессивных сред. Все это приводит к необходимости выбора эффективных защитных мер, которые обеспечат долговечность и надежность эксплуатации зданий и сооружений.
Проблема защиты материала от воздействия этих негативных факторов решается различными способами гидроизоляции.
Гидроизоляция - это защита от влаги, выполненная во избежание разрушения строительной конструкции. В последнее время все шире для гидроизоляции бетонов используют материалы на цементной основе. По ГОСТ 31189.2003 - «Смеси сухие строительные.

Классификация "гидроизоляционные смеси подразделяются на поверхностные и проникающие. К поверхностным относятся обмазочные, штукатурные гидроизоляционные смеси. Они создают гидроизоляционный поверхностный слой, т.е. при механическом повреждении слоя его гидроизоляционные свойства нарушаются.

Проникающие составы делают конструкцию водонепроницаемой за счет химических реакций активных реагентов со свободной известью и капиллярной водой в бетоне, то при повреждении поверхностного слоя гидроизоляции всей конструкции не будет нарушена. Также широко используются материалы органического происхождения, различные мастики, рулонные и листовые гидроизоляционные материалы. Однако существует целый ряд проблем, связанных с устройством такой защиты и дальнейшей ее эксплуатацией.

К сожалению, в мировой практике создания гидроизоляционных мембран из рулонных материалов до конца не решены задачи по контролю качества во времени и надежности их работы. К основным проблемам рулонных материалов можно отнести сложность укладки на вертикальных плоскостях, трудоемкость укладки при сложном профиле конструкции и в ограниченном пространстве, наличие швов между рулонами, которые подвергаются усилию сдвига, необходимость обеспечения влажности поверхности для нанесения материала не более 5%. Кроме того, много дешевых рулонные материалы имеют низкую устойчивость к воздействию низких температур.

Использование в качестве защитного покрытия материалов жидкого нанесения на основе органических вяжущих (битумов, каучуков, полиуретанов и др.) также не лишено определенных недостатков. Во-первых, нанесение этих материалов целесообразно только со стороны положительного давления грунтовых вод, перед обратной засыпкой требуется дополнительная защита таких материалов, гидроизолируемый поверхность должна быть структурно прочной и сухой. При наличии влаги в бетоне больше 5% происходит образование пузырей, а в результате миграции паров воды к поверхности бетона происходит отслоение органического паронепроницаемого покрытия.

Таким образом, к основным недостаткам полимерных (рулонных и мастичных) материалов можно отнести:

* Нанесение только со стороны положительного давления грунтовых вод;
* Необходимость сушки бетонного массива до остаточной влажности не более 5%;
   Высокие требования к подготовке поверхности;
* Отслоение покрытия под давлением паров воды, мигрирующих к поверхности бетона;
Снижение эластичности покрытия со временем, "старение" полимерных материалов;
* Разрушение этих материалов под воздействием ультрафиолета, микроорганизмов, грунтовых вод загрязненных углеводородами;
Низкая ремонтопригодность.

В последние годы на рынке гидроизоляционных материалов все более широкое распространение приобретают материалы проникающего действия. Эти материалы используются при ремонте бетонных и железобетонных конструкций. Материалы состоят из цемента, наполнителей и сбалансированной смеси химически активных компонентов, в основном солей щелочных и щелочно-земельных металлов. При кажущейся простоте технологии производства и нанесения этих материалов их можно отнести к наукоемким за счет сложности физико-химических процессов и механизмов работы этих материалов. Из существующего многообразия марок гидроизоляционных материалов в данной статье будут рассмотрены материалы, зарекомендовавшие себя на рынке как стабильные по качеству и надежны в практическом применении продукты.

Материалы проникающего действия представляют собой сухие смеси, состоящие из цемента, кварцевого песка и тщательно подобранной химически активной части. Эффект водонепроницаемости обеспечивается за счет ряда строго последовательных реакций, продолжающихся во времени, происходящие внутри структуры защищаемого бетона между его составляющими и компонентами, содержащимися в растворе состава. Область применения гидроизоляционного материала достаточно широка: гидроизоляция стен и пола сооружений, подвалов, объектов канализации и питьевого водоснабжения, как для новых, так и для потерявших водонепроницаемость во время эксплуатации объектов. Рассмотрим более подробно механизм действия проникающей гидроизоляции.

Как известно бетон - это капиллярно пористый материал. Пористость обусловлена ​​различными факторами, которые происходят как при замесе бетона, так при его дальнейшем твердении. Это и время от пузырьков воздуха, вовлеченные в бетон заполнителем, время от испарения избыточной воды, так как воды для затворения всегда больше, чем необходимо для гидратации цемента и т.д. Условно говоря, поры и капилляры можно разделить на гелевые, полученные в результате образования цементного геля, и усадочные, обусловленные избытком воды при затворении. Чтобы бетон стал непроницаемым, необходимо чем-то заполнить время. Материал должен быть совместим с бетонами и растворами, поскольку, как и любой гетерогенное тело, бетон отторгает инородные включения. Сольватных теория процессов твердения цементного камня обосновывает незавершенность реакций гидратации. Затворения цемента происходит в одну стадию, а реакции растворения вяжущего и его схватывания протекают эстафетную. В результате в бетоне присутствуют продукты незавершенных фаз состояния. Именно эти продукты будут вступать в реакции образования малорастворимых кристаллов гидроксосолей, вытесняя при этом воду и перекрывая сечения капилляров.

Но каким же образом эти концентрированные растворы проникнуть в бетон и заполнят поры и капилляры? Здесь на помощь нам приходят физические законы капиллярного подсоса и явления осмотической диффузии. Для реализации явления осмоса необходимо иметь три основных условия: это концентрация растворенного в воде вещества, наличие или возникновение полупроницаемой мембраны, и источник воды, то есть растворитель. Раствор после смешивания с водой наносится на бетонное основание.

Как мы уже говорили, состав представляет собой смесь цемента, наполнителей и химически активных добавок солей электролитов. Тем самым мы придерживаемся первое условие - это концентрация растворенного в воде вещества. Второе наше условия - это наличие полупроницаемой мембраны. Как полупроницаемой мембраны можно рассматривать именно бетонное тело. Оно представляет собой пористый каркас, который в своей структуре имеет цементный гель, образовавшийся в результате гидратации цемента и различные пленки. Это пористая структура (каркас) позволяет пропускать молекулы различных размеров. И третье условие - это наличие растворителя, т.е. воды. Вода есть в самой наносится композиции, в бетоне основания, ну и, конечно, при использовании проникающих составов одним из необходимых условий является уход за нанесенным покрытием (т.е. его увлажнения).

Итак, все три условия соблюдены, что же происходит дальше? По сути, проницание растворов электролитов в бетон определяется как осмотическое смачивания структуры с разделением исходного раствора на отдельные раствора с разными концентрациями по ситового эффекта. То полупроницаемая мембрана - бетонное тело представляет собой сито с разным размером ячеек, и таким образом возможность разделения раствора по областям молекулярной и ионной проницаемости обеспечивает глубокое проникновение в структуру бетона. За счет диффузионных процессов (осмос) раствор солей из состава поступает по капилляра навстречу жидкости внутрь защищаемой конструкции. Концентрация солей на входе в капилляр максимальная, а в конце капилляра нулевая. С течением времени концентрация солей на входе уменьшается, а концентрация внутри капилляра увеличивается.

Таким образом, за счет осмоса происходит увеличение концентрации солей навстречу жидкости. Система стремится выровнять равновесие. При контакте солей с компонентами защищаемого происходит рост кристаллов. Чтобы добиться нормальной глубины проникновения, необходимо смачивать поверхность, тем самым интенсифицируя процесс осмотической диффузии раствора. При недостатке воды процесс проникновения раствора затормозится.

Таким образом, глубина проникновения состава зависит от плотности и пористости бетонной конструкции. Для бетонов средней плотности глубина проникновения может достигать 120-150 мм, для высокопрочных, высокомарочных бетонов, структура которых уже очень плотная и хорошо сформировавшейся, проникновение может достигать 30-50 мм сплошным фронтом. Стоит заметить, что процесс проникновения может длиться в течение многих лет, интенсификацией процесса в этом случае является вода, потому что с появлением воды (растворителя) возобновляется процесс осмотической диффузии и, возможно, через несколько лет эффект проникновения может достигать и на глубину более 150 мм , но, конечно же, не сплошным фронтом.
В результате применения состава водонепроницаемость бетонных конструкций повышается на 2-3 ступени, увеличивается морозостойкость до 100 циклов. Данный состав успешно применяется для устранения капиллярного подсоса создания кристаллического барьера на пути поднимается влаги. Также введение состава можно осуществлять и с инъекционной технологии, путем заполнения пробуренных шпуров самотеком или под давлением, используя специальное оборудование. Такие инъекции позволяют эффективно заполнять трещины и швы в бетонных конструкциях. Некоторые производители гидроизоляционных материалов в своих рекламных статьях утверждают, что глубина проникновения их складов составляет 90 и более см. Возможно, они несколько путают процессы электрохимической диффузии с механическими процессами инъецирования проникающих материалов.

Состав является неорганическим материалом и не подвержен старению в отличие от полимерных составов, одинаково эффективно работает при позитивном и негативном давлении воды. Высокие физико-химические характеристики состава подтверждены протоколами испытаний НИИЖБ, ЦНИИ транспортного строительства и многих других исследовательских организаций. Материал сертифицирован по стандартам Евросоюза и имеет допуск на европейский рынок. На сегодняшний день получены сотни положительных отзывов от потребителей нашей продукции как в России, так и за рубежом.
На основе состава разработана гамма защитных продуктов, обладающих высокими физико-механическими характеристиками и особыми эксплуатационными свойствами, в соответствии с областью применения. Кроме основного состава гидроизоляции, выпускается защитный штукатурный состав, применяемый для устройства защитных штукатурных покрытий по бетонным и кирпичным поверхностям, заделки швов, трещин и объемных полостей в конструкциях. Он также имеет выраженный проникающий эффект.

На стадии строительства или капитального ремонта зданий и сооружений, когда планируется производство бетонных работ, вместо нанесения защитных покрытий целесообразно использовать добавку в бетон, повышает физико-механические характеристики бетона. Добавка равномерно распределяется по всему объему бетонной смеси и вступает в химические реакции с активными составляющими бетона, существенно повышая полноту и законченность реакций гидратации в бетоне.

Проводится быстротвердеющий состав для быстрой остановки активных течей воды из трещин, разрывов и других отверстий в бетоне и каменной кладке. Материал характеризуется малым временем схватывания и высокими прочностными свойствами уже после часа его твердения.

В настоящее время ведутся разработки и подготовка к производству новых гидроизоляционных материалов, обладающих более совершенными свойствами и удовлетворяют современным запросам рынка. В дальнейшем также планируется продолжать работу по пополнению линейки гидроизоляционных и ремонтных материалов, предназначенных для эксплуатации в различных условиях.
« Последнее редактирование: Июнь 28, 2012, 01:45:29 pm от greywolf »