Статьи

Гидроизоляционные материалы улучшенного качества

---

Хотите получать свежие статьи на свою почту?

Все свежие статьи публикуются в электронном журнале ВесьБетон.

Подписка на журнал бесплатная, процедура подписки занимает одну минуту! Подписаться!

Журнал «ВесьБетон» — всегда свежая и профессиональная информация о производстве и применению бетонов и других строительных материалов, добавках, оборудовании и многом другом.

Особенности журнала ВесьБетон:

1. Публикуются статьи и книги о производстве и применении строительных материалов, добавок.
   
2. Тираж более 10 500 профессиональных строителей.
   
3. Подписаны только строители, технологи и производители, так как публикуется только профессиональная информация.
4. Выходит 2 раза в месяц.
5. Честный тираж! Журнал распространяется через независимый канал Subscribe.ru
6. Обсуждение статей на форумах

Подписаться (бесплатно)!

Подать рекламу в журнал.

---

В современном строительстве широко востребованы гидроизоляционные материалы на неорганической основе, показатели трещиностойкости, адгезионной прочности, водонепроницаемости и морозостойкости которых необходимо повышать.

Одним из способов совершенствования свойств гидроизоляционных материалов может быть использование химических добавок, в том числе добавок нового типа, которые разработаны и используются для тяжелых и легких бетонов в работах кафедры «Инженерная химия и естествознание» ПГУПС (под руководством проф. Л. Б. Сватовской). К добавкам такого типа относятся коллоидные растворы кремниевой кислоты, содержащие частицы наноразмера и характеризующиеся специальными поверхностными свойствами, которые и должны способствовать улучшению указанных выше свойств — трещиностойкости, адгезионной прочности, водонепроницаемости и морозостойкости.

В соответствии с современными представлениями, рассматриваемые гидроизоляционные материалы относятся к тонкослойным цементным композициям (ТЦК), поскольку им свойственна малая толщина (до 20 мм) при большой открытой поверхности уложенного материала (поэтому к качеству ТЦК и предъявляются повышенные требования).

Рассматриваемая нами проблема решалась в рамках схемы взаимодействия ТЦК с бетонным основанием-подложкой, представленной на рис. 1.

(1) Са2+		+ ? ОН2 ®	Са	?	ОН2
Покрытие		Основание	Контактная зона
(2) Са2+		+ ? ОН2 ®	Са	?	ОН2
Основание		Покрытие	Контактная зона

Рис. 1

Эти композиции объединяет цементная матрица, или гидросиликатная основа, которая предполагает, что в ТЦК должны быть использованы добавки, увеличивающие при твердении образование гидросиликатных фаз, в том числе и новых гидросиликатов, а также способствующие проникновению компонентов ТЦК вглубь бетонного основания и обеспечивающие при этом дополнительное повышенное образование гидросиликатных фаз в основании-подложке.

Предлагаемые добавки, например коллоидный раствор кремнекислоты, содержащий дисперсии размера 10–5...10–7 см, будут оказывать на гидроизоляционное поверхностное покрытие одновременно три воздействия:

1) усиливать гидратацию;

2) блокировать поры соответствующего размера;

3) способствовать увеличению водонепроницаемости, клеящей способности за счет присутствия коллоидных частиц кремнезоля.

Вместе взятые эти воздействия обеспечат повышение плотности структуры ТЦК, следствием чего будет повышение трещиностойкости, водонепроницаемости, морозостойкости и адгезионной прочности к бетонной подложке.

Кроме того, возможно возникновение донорно-акцепторного взаимодействия между гидросиликатами наносимого покрытия и поверхности бетонного основания-подложки и формирование, таким образом, повышенной адгезионной прочности ТЦК к бетонному основанию. (При этом схемы 1 и 2 (рис. 1) свидетельствуют о том, что чем больше гидросиликатов образуется в покрытии и присутствует в основании, тем выше качество контактной зоны и всей макрокомпозиции в целом.)

Для получения гидроизоляционной ТЦК проникающего действия учтено химическое взаимодействие вводимых электролитов с составляющими поровой жидкости бетонной основы и образование труднорастворимых соединений, которые будут блокировать продвижение компонентов ТЦК.

Исследования по ГОСТ 5802-86 показали, что водопоглощение ТЦК с кремнезолем уменьшается на 18–23 % до 2,5 % (рис. 2). При этом (установлено с помощью автоматического анализатора изображений «ВидеоТест») уменьшается размер пор.

Рис. 2

Физико-химическими методами исследования определено, что в присутствии кремнезоля повышается степень гидратации цемента, а по данным дифференциально-термического исследования установлено, что в присутствии кремнезоля количество химически связанной воды увеличивается на 26 %.

Этот вывод подтверждают данные калориметрических исследований, которые показали, что общее количество тепла, выделяющееся через 72 ч, с кремнезолем на 17 % выше и составляет 273 кДж/г.

Исследование трещиностойкости производилось по косвенной оценке — отношению прочности при изгибе к прочности при сжатии. Установлено, что для всех видов цемента в присутствии 0,3 % кремнезоля происходит повышение прочностей при сжатии и изгибе, причем наибольший рост прочности при изгибе (40 %) наблюдается при использовании Пикалевского портландцемента ПЦ400 Д20, что повышает Ктр ТЦК от 0,18 для контрольного состава до значения 0,23 с золем. Исследования морозостойкости показали, что в присутствии кремнезоля морозостойкость ТЦК повышается на 50 % и достигает значения, соответствующего марке F300, а водонепроницаемость увеличивается на 33 % от марки W12 контрольного состава до марки W16 с кремнезолем (табл. 1).

Таблица 1

Поскольку ТЦК гидроизоляционного покрытия используется в тонком слое до 20 мм, то было чрезвычайно важно определить, какова степень защиты бетонного основания подложки по водонепроницаемости при разной толщине наносимой ТЦК, или иначе, что происходит со свойствами бетонного основания, при нанесении ТЦК разной толщины. Для исследования в качестве подложки использованы бетоны класса от В15 до В30.

Нами определено (рис. 3), что, во-первых, водонепроницаемость бетона, покрытого ТЦК с кремнезолем, повышается, и во-вторых, толщина ТЦК не должна превышать 10 мм. При этих параметрах водонепроницаемость бетонного основания повышается на 0,8 МПа; каждые 2,5 мм защитного покрытия повышают водонепроницаемость бетонного основания на 0,2 МПа. При этом ТЦК, активированная кремнезолем, толщиной 7,5–10 мм поднимает уровень водонепроницаемости бетона класса В15 до уровня высококачественного бетона класса В30.

Рис. 3

Установлено (рис. 4), что адгезионная прочность увеличивается на 41–65% при использовании ТЦК, активированной кремнезолем (кривая 2) и отличающейся повышенным содержанием гидратных соединений, и на 35–47 % при увеличении класса бетона от В15 до В30, используемого в качестве подложки и также характеризуемого повышенным содержанием гидратных соединений.

Рис. 4

Полученные результаты подтверждают идею о том, что чем больше гидросиликатов в основании и покрытии, в котором использованы бетоны разных классов, тем выше адгезия (что, видимо, объясняется большим количеством связей по донорно-акцепторному механизму взаимодействия). Кроме того, отрыв покрытия, активированного золем, идет по основанию или покрытию (когезионно), в то время как в контрольном образце разрыв идет по контакту, то есть золь усиливает контактную зону.

При создании высокоэффективных ТЦК, кроме повышенных требований к основным физико-механическим характеристикам покрытия и его адгезии к подложке, требуется следующий уровень взаимодействия «покрытие — основание», в результате которого компоненты ТЦК проникают в бетонную подложку и обеспечивают при этом улучшение ее эксплуатационных свойств.

Полученные данные подтверждают предположения о том, что при использовании добавки нового типа, представленной коллоидным раствором кремниевой кислоты, улучшаются основные физико-механические характеристики ТЦК, а именно — трещиностойкость, водонепроницаемость, морозостойкость и адгезионная прочность. ТЦК, активированная кремнезолем, представляет собой гидроизоляционный материал улучшенного качества.

Еще статьи из этого раздела:

• Перспективный потолок
• Проблемы и их решение в малоэтажном строительстве.
• Ротонда
• Гидроизоляционные материалы улучшенного качества
• Ошибки и парадоксы в эволюции мостостроения
• Доступное жилье. От слов к делу
• Индустриальные каркасные системы. Стратегия и проблемы
• Прочный фундамент на капризных грунтах
• Применение георадиолокационного метода при комплексном обследовании строительных сооружений
• Трансформируемые многофункциональные физкультурно-оздоровительные комплексы
• Из истории фундаментостроения. Часть 2
• Российские аспекты биологического строительства, или Парадоксы реализации стандарта passive house
• Восстановление фасадов зданий вторичного жилого фонда
• Шаг вперёд
• Из истории фундаментостроения. Часть 1
• Современные строительные материалы и технологии строительства жилых зданий города
• Новая технология устройства фундаментов малоэтажных зданий на основе вибрационного метода способом «Стена в грунте»