Бетон гидрофобный это: Гидрофобный бетон | Водоотталкивающий бетон

Содержание

Гидрофобный бетон | Водоотталкивающий бетон

 

Водоотталкивающий бетон: характерные особенности и область применения

 

Этот распространенный вид строительного материала имеет несколько названий: гидрофобный бетон, водоотталкивающий бетон, гидротехнический бетон. Характеристики водонепроницаемости одного из самых прочных составов достигаются за счет специальных добавочных смесей, что позволяет расширить сферу его применения.

 

Понятие гидротехнический бетон

 

Максимальная устойчивость к влажной среде достигается путем сочетания базового состава бетона высокого уровня прочности со специальными смесями, которые обладают эффектом защитной пленки и не позволяют порам и микротрещинам исходного материала заполняться водой, избегая разрушений конструкций.

Гидрофобный бетон приобретает уникальные свойства благодаря соединению с поверхностно-активными добавочными сухими смесями, которые насыщены частицами цементного камня, полученными в процессе совместного помола.

При смешивании свойства смесей создают обволакивающий эффект, что делает готовую конструкцию невосприимчивой к влаге.

Добавки придают традиционному составу бетона новые улучшенные свойства, после чего он становится гидрофобным бетоном – устойчивым к воздействию воды в течение продолжительного периода времени вне зависимости от перепада температур (заморозка и оттаивание).

 

Основные технические показатели водостойкого бетона

 

  • Эксплуатация в условиях повышенной влажности;

  • Отсутствие деформаций при контактах с водой в условиях смены различных температурных режимов;

  • Повышенная продолжительность срока службы;

  • Сохранение структурной целостности.

 

Где и для чего применяется водоотталкивающий бетон

 

В Казахстане купить гидрофобный бетон недорого можно для выполнения следующих задач в строительном секторе, как создание конструкций различного назначения.

Речь идет об объектах, которые в процессе эксплуатации поддаются воздействию различных температур, намоканию и высыханию.

Заказать гидрофобный бетон рекомендуется при строительстве следующих объектов:

 

  • гидротехнического сооружения любого назначения;

  • чаш бассейнов;

  • фундамента;

  • бетонных конструкций;

  • дамб,

  • плотинных укреплений и т.д.

Доставка гидротехнического бетона незаменима при формировании конструкций, определенная доля которых предназначена для размещения под водой. Прочность материала является основополагающей при строительстве объектов данного типа, поскольку  части сооружений находится под напором агрессивных вод, подвергается химической коррозии от действия веществ, растворенных в воде.

 

Основные отличия водостойкого бетона

В Алматы купить гидрофобный бетон недорого рекомендуется для строительства конструкций, для которых недостаточными являются свойства обычного цемента:

 

  • поглощение влаги из воздуха

  • химическая реакция с внешними признаками создания комков.

 

При частом использовании, смесь водостойкого цемента можно купить с запасом: она хранится в сухом  виде без потери уникальных свойств более 12 месяцев, а готовая конструкция прослужит несколько десятилетий без деформаций.

Высокая прочность материала позволяет говорить о том, что строительство обходится недорого, не требуя регулярных ремонтных работ. Конкурентная цена способствует широкому использованию материалов высокого качества для продолжительного срока службы в условиях агрессивной среды.

 

Купить гидрофобный бетон недорого – это не только финансовая выгода и снижение бюджета на строительство, но и получение смеси, которая обладает практически нулевой активностью относительно атмосферной влажной среды.

Гидроизоляция бетона. Способы повышения водонепроницаемости

Гидроизоляция бетонных поверхностей представляет собой процесс, в результате которого бетонные изделия, такие как плиты перекрытий, стены, полы и т. д. становятся водонепроницаемыми. Существуют различные способы устройства гидроизоляции.

Бетон

Бетон – это строительный материал, состоящий из цемента, воды, ряда наполнителей, армирующих компонентов, химических и минеральных добавок. В качестве наполнителей используются песок и гравий, а для армирования в основном применяется металлическая арматура, а также стеклянное и пластмассовое волокно. Химические добавки позволяют получить бетон с особыми свойствами. Минеральные добавки применяют для повышения прочности. Кроме того, добавки могут использоваться вместо портландцемента, который обычно является основной составляющей бетонных растворов.

Системы устройства гидроизоляции

Существуют 2 основные системы устройства гидроизоляции бетонных конструкций – это комплексное устройство гидроизоляции на этапе производства бетонных смесей и применение гидроизоляционных мембран.

Комплексная система гидроизоляции включает 2 подтипа: гидрофильную и гидрофобную.

Существуют различные методы устройства гидрофильной гидроизоляции, наиболее распространенным среди которых является устройство кристаллической (проникающей) гидроизоляции. Этот метод основан на превращении содержащейся в бетонной смеси воды в нерастворимые кристаллы. Действие ряда гидрофильных гидроизоляционных материалов основано на их свойстве при контакте с водой, поглощать ее, расширяться под ее воздействием и тем самым заполнять поры бетонного материала, делая его водонепроницаемым. Такие материалы могут применяться как изутри так и снаружи конструкций. Наиболее наглядно этот эффект можно наблюдать в случае с полиуретановыми инъекционными смолами — при контакте с водой  они многократно расширяются. заполняя собой все пустоты в бетоне,  преграждают путь воде.

Гидрофобные системы устройства гидроизоляции основаны на использовании различных гидроизоляционных покрытий, мембран и т.д., которые применяются с внешней стороны изолируемых конструкций.

Чем изолировать бетон от воды?

Мембраны

Этот тип гидроизоляционных материалов применяют только снаружи для фундаментов и кровель. Гидроизоляционные мембраны бывают жидкие и листовые. Жидкие мембраны наносятся на бетонную поверхность и формируют резиновое покрытие около 6 мм толщиной. Основными преимуществами этого способа устройства гидроизоляции являются высокая производительность в использовании и низкая стоимость. Листовые мембраны изготавливают из битума. Такие мембраны ламинируют полиэтиленовыми пленками и полученные таким образом листы приклеивают на изолируемые конструкции. Эти материалы  очень эластичны. Листовые мембраны применяют для гидроизоляции фундаментов, подземных паркингов, туннелей и т.д. Основным недостатком листовых мембран является то, что они клеятся вручную, что ведет к увеличению расходов на оплату труда.

Что такое гидрофобный бетон?

В отличие от гидрофобных мембран «гидрофобный бетон» представляет совершенно новую передовую технологию. Она основана не на гидроизоляции уже готовых бетонных конструкций, а на производстве водонепроницаемых бетонных изделий. Гидрофобные бетоны получают путем введения особых добавок еще на этапе его производства. Эти добавки предотвращают капиллярную инфильтрацию воды в бетон, делая его тем самым водонепроницаемым. Такой материал успешно применяется в Азии, Европе и Австралии и хорошо зарекомендовал себя среди строителей, поскольку позволяет производить строительные работы даже под дождем.

Как сделать бетон водонепроницаемым, гидрофобным?

Для того чтобы бетон стал непроницаемым для воды необходимо уменьшить количество пор. Устройство кристаллической (проникающей) гидроизоляции является одним из вариантов устройства комплексной системы гидроизоляции. Такую гидроизоляцию наносят на предварительно подготовленные поверхности бетонных стен обмазкой кистями или распылением.

Принцип работы проникающей гидроизоляции

Эта технология позволяет наносить гидроизоляционные материалы на влажную бетонную или кирпичную (предварительно отштукатуренную) поверхность.

Прежде всего, участок бетонной поверхности, на которой предстоит произвести устройство гидроизоляции, необходимо смочить водой, затем нанести на него грунтовочный слой из раствора низкой плотности, после чего покрыть его кристаллическим гидроизоляционным материалом, который является раствором высокой плотности.

После этого начинается химический диффузионный процесс. Раствор кристаллической гидроизоляции высокой плотности проникает в защищаемый материал до того момента, пока не преобразуется в раствор низкой плотности, достигнув равновесия.

После того, как в бетон попадает вода, начинается гидратация цемента. Гидратированный цемент вступает в реакцию с содержащимся в бетонной смеси кристаллическим гидроизоляционным материалом. В ходе диффузионного процесса кристаллический гидроизоляционный материал внедряется в бетон на глубину до 30,5 см.

Такой способ устройства гидроизоляции очень эффективен, поскольку кристаллы, образующиеся в бетоне, защищены от любых внешних повреждений. Еще одним его преимуществом является жаропрочность конструкции в неизменном состоянии до 130 градусов. Кроме того, при использовании кристаллической гидроизоляции повышается сопротивляемость конструкции такой химической реакции, как карбонизация, в результате чего уменьшается выщелачивание и разрушение защищаемого материала; предотвращается диффузия ионов хлорида в конструкцию, что в свою очередь защищает находящуюся в бетоне арматуру от коррозии и расширения.

Кроме того, можно считать, что обработанная бетонная конструкция становится «гидроизоляцией», так как гидрофобные кристаллы распространяются на всю толщину стены или перекрытия.

Инъекционная гидроизоляция

В некоторых случаях при ремонте бетонных конструкций применяют технологию инъектирования бетонов. Этот метод основан на заполнении образовавшихся усадочных трещин, раковин, полостей полиуретановыми или эпоксидными смолами. Реже прибегают к введению в бетонные конструкции цементосодержащие инъекционные растворы. Инъекционная гидроизоляция признана самым эффективным и быстрым способом ремонта бетонных конструкций от протечек. С ее помощью можно останавливать сильную инфильтрацию воды в считанные минуты. Недостатком данной технологии является дороговизна применяемых гидроизоляционных материалов. Инъекционный метод ремонта позволяет сделать сам защищаемый материал водонепроницаемым за счет принутительного заполнения пустот гидроизолирующими полимерами.

Рекомендации

Прежде чем приступить к устройству гидроизоляции, необходимо принять во внимание ряд важных факторов. Бетонная поверхность должна быть тщательно очищена. Необходимо убрать строительный мусор и т.д., выровнять грубые поверхности и заделать раковины в бетоне, после чего обеспылить. Убедитесь в том, что используемый гидроизоляционный материал может использоваться с раствором, применяемым для заделки раковин и это не вызовет химической реакции, которая может привести к разрушению конструкционных элементов.  Некоторые материалы, используемые для устройства гидроизоляции,  являются огнеопасными и при работе с ними необходимо соблюдать меры предосторожности.

Приведенные выше рекомендации помогут Вам выполнить устройство гидроизоляции бетонных конструкций, укрепить и защитить Ваш дом наилучшим образом.

Гидрофобные и гидрофильные пены для инъекций бетона – СтройМастерская


Как избавиться от протечки в подвале? Решением этого вопроса могут стать гидрофильные и гидрофобные полиуретановые пены, используемые для предотвращения проникновения воды через трещины в бетоне. ..

Оба типа пен могут быть использованы для остановки воды при ремонте конкретных трещин.

Гидрофобная система при поглощении  воды  вспенивается и твердеет. Типичная гидрофобная система состоит из двух компонентов и  может расширяться до 30 раз больше первоначального объема.

Исторически сложилось, что большинство гидрофобных пен после инъекции становились жесткими и хрупкими.  И как следствие, гидрофобные системы первоначально использовались для того, чтобы только остановить воду перед последующим  ремонтом трещин.

На сегодняшний день существуют гидрофобные составы, обладающие достаточной  гибкостью и стабильностью, позволяющей обеспечить надежную связь с бетоном. Такие составы не дают усадки даже при отсутствии воды и могут иметь достаточное расширение для заполнения необходимых пустот. Так же существуют  системы, которые можно использовать в полостях с низким содержанием воды. Системы состоят из двух компонентов, где одна часть содержит катализатор, а другая реагирующее вещество. Такие системы требуют малого количества воды для инициации реакции пенообразования.

Таким образом, в отличии от гидрофильных систем, где при смешивании с активным веществом воды, процесс пенообразования запускается тотчас, и  заполнение полости целиком может не произойти из-за забивания пеной самого начала трещины, гидрофобная система позволяет заполнить  пустоты более качественно, так как перемешивание  активного вещества и катализатора происходит внутри полости, в следствии чего происходит процесс пенообразования.

Гидрофильная система действует как губка и будет в процессе вспенивания поглощать ровно столько воды, сколько доступно в ее ближайшем окружении. Вещество вступит в реакцию с  количеством воды, необходимым  для реакции, и в последствии будет содержать в своей структуре эту воду как губка. В сухих же условиях  удерживаемая  вода может испариться, что приведет к уменьшению объема пены. При дальнейшем  появлении воды пена  способна вновь поглотить излишки жидкости и вернуться к исходному размеру.

Типичная гидрофильная система имеет хорошую адгезию к бетону, что способствует плотному прилеганию в месте трещины. В процессе вспенивания гидрофильные системы могут расширяться от двух до четырех раз от исходного объема. Эта система так же эффективна в ситуации,  когда вода есть всегда. 

Система не сможет быть полезной в борьбе с пустотой за самой трещиной, так как в этой ситуации лучше использовать пену гидрофобного действия.

Таким образом два вида пен можно разделить на два сектора воздействия: гидрофобные системы, имеющие хорошую адгезию и гибкость, являются хорошим выбором для ремонта в подвале самих трещин  и пустот бетона и гидрофильные системы,  которые будут хороши там, где вода   появляется эпизодически или  постоянно присутствует, например у внешних стен подвала.

                                             Читаем по теме:

Почему в подвале сыро, причины и методы борьбы с протечками

Межпанельные швы и способы их заделки

Показать еще статьи из рубрики — Технологии

ПОСЛЕДНИЕ СТАТЬИ

Какое покрытие выбрать для кухонного пола

Для получения на кухне хорошего и добротного пола, следует позаботиться о тщательном выборе напольного покрытия. ..

Подробнее

Обзор производителей светодиодных ламп и светильников

На сегодняшний день на рынках множество товаров, связанных с освещением и основанных на полупроводниковых технологиях. В их числе – светодиодные светильники, лампы, прожекторы и многие другие осветительные приборы…

Подробнее

Навес – необходимая деталь дачного строения

Навес стал неотъемлемой частью загородного дома, он нужен для защиты строения от осадков и солнца и служит для украшения дома. Фантазии дачников нет предела, и они разными способами сооружают навесы, изготавливая их самых разных форм и используя подручные материалы…

Подробнее

Преимущества металлочерепицы

Рынок кровельных материалов столь обширен, что не трудно растеряться, выбирая между современными разновидностями этого покрытия. Производитель каждого вида усиленно превозносит достоинства, скромно умалчивая о недостатках…

Подробнее

Характеристики линолеума, виды и отличия

Линолеум, наверное, самое распространенное напольное покрытие. Что мы о нем знаем, чем кроме цены линолеум отличается друг от друга…

Подробнее

Лунный календарь садовода на 2012 год

Благоприятные дни для посадки, посева и пересаживания культур…

Подробнее

Желтый цвет возбуждает аппетит, а зеленый держит фигуру в тонусе

Спальня — это то место в доме, где человек может позволить себе расслабиться, отдохнуть, отключиться от забот и проблем, и, конечно же, поспать. Поэтому, цвета в этой комнате ни в коем случае не должны раздражать психику человеку, кричать и давить на глаза…

Подробнее

Вентиляция частного дома

В процессе строительства частного дома вопросам вентиляции как правило уделяется слишком мало внимания. ..

Подробнее

Плюсы и минусы встроенных жалюзи

Сейчас вы можете заказать новые окна, балконные двери и раздвижные двери с уже встроенными горизонтальными жалюзи. Жалюзи устанавливаются внутри полости стеклопакета.

Подробнее

Химический анкер: преимущества и недостатки

Те, кому приходилось сталкиваться с миром крепежа, понимают, что досконально разобраться во всем его многообразии можно только за годы. В то же время, когда речь идет о монтаже тяжелых материалов, таких как искусственный камень или вентилируемый фасад, каждое решение по выбору крепежа связано с огромной ответственностью. Эксперты Школы ремонта «ЛеруаМерлен» готовы рассказать об одном из самых универсальных видов крепежа, который обеспечивает надежное крепление не за счет механической прочности, а за счет химической реакции.

Подробнее

Гидрофобный цемент

Гидрофобным цементом в промышленности называют такой вид цемента, который производится из привычного всем строителям портландцемента, имеющего особые гидрофобизирующие добавки. В результате получается тонко измельчённый клинкер портландцемента, содержащий гипс и специальные гидрофобизующие добавки, которыми могут считаться асидол, мылонафт, окисленный петролатум, олеиновая кислота, остатки различных синтетических жирных кислот и т.д.

Каждая из добавок, вводимых в портландцемент в необходимых пропорциях, образует на поверхности частиц цемента тончайшие гидрофобные плёнки, которые специалисты называют мономолекулярными. Именно этот процесс образования защитных мономолекулярных плёнок обеспечивает уменьшение гигроскопичности цемента, следственно – предохраняет его от порчи во время длительного хранения, даже если нарушены условия влажности. Такой вид цемента требует особого способа приготовления раствора, — сначала гидрофобный цемент требуется в сухом виде смешать с сухим песком, и только после этого начинать смешивание с водой. В таком случае происходит нормальный процесс смешивания цемента гидрофобного типа с водой и остальными заполнителями. При этом гидрофобная оболочка мельчайших частиц цемента легко разрушается в ходе изготовления бетонных смесей, и цементные зёрнышки очищаются от гидрофобной пленки, — в дальнейшем эта плёнка служит важной в строительном процессе пластифицирующей добавкой.

Технические характеристики

Данный вид цемента обладает небольшими показателями водопоглощения, высокими показателями морозостойкости и водонепроницаемости, что существенно отличает этот вид цемента от обычного портландцемента. Гидрофобный цемент способен значительное количество времени выдерживать условия хранения даже в условиях повышенной влажности без особой потери технологических характеристик. Данный вид цемента имеет повышенные показатели воздухопроницаемости, что с одной стороны, снижает прочность производства тяжелых бетонов, а с другой стороны, при производстве бетонов легких и ячеистых типов имеет незаменимое технической значение, так как бетонные смеси, производящиеся с использованием гидрофобного цемента, меньше расслаиваются, имеют высокие показатели стойкости к резко изменяющимся условиям увлажнения и высыхания.

Технология производства гидрофобного цемента

От производства цемента другого типа изготовление гидрофобного цемента отличается всего лишь одним производственным шагом – при измельчении основного клинкера в сухую смесь вводится гидрофобизующая добавка, — это может быть и асидол, и асидолмылонафт, и мылонафт, и олеиновая кислота, и окисленный петролатум.

Гидрофобный портландцемент имеет существенное отличие от других марок цемента содержанием специально вводимой гидрофобной добавки. Изготавливается гидрофобный цемент путём совместного измельчения портландцементного клинкера, с добавлением гипса и гидрофобных компонентов. В процессе производства гидрофобный портландцемент приобретает свойства гидрофобности и при этом сохраняет общие, присущие всем цементам свойства. Оптимальное количество гидрофобных добавок напрямую зависит от химико-минералогических компонентов клинкера, от количества минеральных или других добавок, от тонкости произведённого помола цемента и типа самой добавки.

В гидрофобном портландцементе обычно содержатся активные минеральные или же другие инертные добавки и количестве, равном введению добавок для обычного портландцемента. Отличительным условием производства гидрофобного цемента становится особенно точное дозирование вводимых гидрофобных добавок, которое определяется в заводских лабораториях технологами. Опытным путём технологи устанавливают необходимое количество минеральных и гидрофобных добавок, которое следует вводить в каждый конкретный клинкер при его помоле.

 

Применение гидрофобного цемента

Применение гидрофобных цементов различных марок обусловлено их высокой плотностью и стойкостью к водной среде. Чаще всего это бывает гидротехническое строительство, когда возводятся водоёмы различного размера и назначения. В таких случаях используется цемент марки М300 и М400. В крайне-редких случаях так же используют и цемент марки ПЦ М500.

Применение гидрофобных цементов, а также непо­средственная гидрофобизация растворов и бетонов в процессе изготовления. улучшает удобоукладываемость бетонных и растворных смесей, сокращает расход це­мента, так как уменьшается водопотребпость. У бетонов на гидрофобных портландцементах снижается скорость испарения воды в условиях сухого климата, что способ­ствует повышению их стойкости. Гидрофобизующие до­бавки повышают связность бетонных смесей, предотвра­щая их расслаивание и значительно облегчая их транс­портировку в автосамосвалах и выгрузку из них. Бето­ны на гидрофобных цементах характеризуются меньшим капиллярным всасыванием и водопоглощением.

Гидрофобизация растворов и бетонов помогает им удерживать влагу в начальный период твердения. Зна­чительно уменьшается усадка в сухом воздуха и набу­хание во влажной атмосфере; сохраняется прочность сцепления с арматурой при меньшем расходе цемента. Гидрофобизующие добавки существенно повышают мо­розостойкость цементного камня и бетонов. Повышенная пластичность гидрофобного портландцемента позволяет сократить расход цемента в бетонах, особенно в тощих и средней жирности, на 8—10% и значительно умень­шить расход извести в растворах. При изготовлении бе­тонных и растворных смесей из гидрофобного портланд­цемента сроки перемешивания в бетономешалках и ра­створомешалках такие же, как и при перемешивании обычного портландцемента (1,5—2 мин). Увеличение времени перемешивания может привести к повышенно­му воздухововлечению и к некоторому понижению прочности бетона.

Гидрофобный портландцемент применяется в первую очередь в тех случаях, когда требуется длительное хра­нение и перевозка на дальние расстояния, особенно вод­ным и морским путями. Его можно применять наравне с обыкновенным портландцементом в различных строи­тельных работах, преимущественно для наружной деко­ративной облицовки зданий, для изготовления гидро­изоляционных штукатурок, бетонов в дорожном и аэро­дромном строительстве, а также в гидротехническом бетоне и в тех случаях, когда необходимо транспорти­ровать бетонные и растворные смеси с помощью насосов.

Поскольку гидрофобный портландцемент отличается высокой тонкостью помола и повышенной сыпучестью (что обусловливается действием гидрофобизующей до­бавки), желательно доставлять его на место применения в таре, особенно в тех случаях, когда разгрузка произ­водится в закрытых помещениях вручную. Следует учи­тывать, что гидрофобизация не может коренным обра­зом изменить характер твердения цементов и их строи­тельно-технические свойства, она только заметно улуч­шает свойства цементов. Поэтому необходимо, чтобы по химико-минералогическому составу исходного клинкера и содержанию активных минеральных добавок цементы полностью удовлетворяли требованиям, которые регла­ментированы стандартами и другими нормативными документами.

Гидрофобный портландцемент применяют в первую очередь в тех случаях, когда приходится длительное время хранить цемент до его использования или перевозить его на дальние расстояния.

Весьма целесообразно применение его для облицовки и штукатурки зданий, так как он предотвращает образование выцветов на поверхности штукатурки. Гидрофобный портландцемент можно рационально использовать при изготовлении бетонов для дорожного, аэродромного строительства и строительства гидротехнических сооружении.

Марки гидрофобного цемента те же, что и портландского. Пластифицированный портландцемент получают, вводя при помоле клинкера около 0,25% сульфитно-спиртовой барды (считая на сухое вещество) от веса цемента. Это поверхностно-активное вещество пластифицирует бетонные смеси, преимущественно жирные, позволяет снижать водоцементное отношение без ухудшения подвижности смесей и в ряде случаев дает возможность уменьшать расход цемента. Вместе с тем повышается морозостойкость отвердевшего бетона. Согласно ГОСТ 970–61 пластифицированный портландцемент в зависимости от прочности делится на пять марок: 300. 400, 500, 600 и 700. Требования к прочности пластифицированного портландцемента такие же, как и для портландцемента соответствующих марок.

Основными сырьевыми материалами для производства портландцемента являются широко распространенные в природе осадочные известняковые горные породы с высоким содержанием углекислого кальция (СаСО ) и глинистые породы с высоким содержанием кремнезёма (SiO ), глинозема (Al O )и окиси железа (Fe O ).

 К известняковым породам, применяемым  в цементной промышленности России, относятся известняки, мел, известковый  туф, известняк-ракушечник и др. Все  эти материалы представляют собой  первый, так называемый известковый компонент сырьевой смеси.

 К глинистым породам относится  глина, глинистые сланцы, лёсс и  др.; они составляют второй компонент сырьевой смеси – глинистый.

 Решение вопроса о пригодности  сырьевых материалов для изготовления  портландцемента и о выборе  способа производства принимается  на основе всестороннего изучения  химического и минералогического  составов сырья и исследования  его физико-механических свойств.

 Наличие в известковом компоненте  большого количества включений  кварца или кремниевых прослоек  осложняет и удорожает подготовку  сырьевой смеси, а так же неблагоприятно  отражается на процессе обжига  и качества цемента. Известняки  с крупными кремниевыми включениями  требуют предварительного обогащения.

 Сырьевые материалы с высоким  содержанием гипса или пирита  для производства портландцемента  не применяются, так как серного  ангидрида в сырьевой смеси  должно быть не больше 2%, с тем чтобы его содержание в клинкере не превышало 3%. Превышение этого предела может привести к получению цемента с неравномерным изменением объема в процессе его твердения.

 До последнего времени известняки  с высоким содержанием окиси  магния для производства портландцемента  не применялись. Согласно ГОСТ 10178-62 содержание MgO в клинкере не должно превышать 5%. Чтобы обеспечить это условие, суммарное содержание MgO в смеси должно быть не более 3-3.5%. Такое ограничение вызвано тем, что окись магния, находящаяся в клинкере в виде минерала периклаза, в процессе твердения цемента гидратируется медленно, с увеличением в объёме, что с течением времени при большом содержании MgO в цементе может привести к разрушению раствора и бетона.

 В 1958г. Был введен в эксплуатацию  Ангарский цементный завод, который  в качестве известкового компонента  использовал в первые годы  его работы магнезиальный мраморовидный  кристаллический известняк, в качестве  глинистого компонента – золу  газогенераторной станции химического  завода и глинистые отходы, скопившиеся  в террикониках при добыче  черемховского угля. Из этого сырья получался клинкер с содержанием MgO, весьма жесткие автоклавные испытания цемента на равномерность изменения объема дали положительные результаты. Это первый завод в Советском Союзе, который выпускал в течение ряда лет портландцемент с повышенным содержанием MgO.

 До последнего времени считалось, что содержание в клинкере  фосфорного ангидрида PO не должно  превышать одного процента, так  как предполагалось, что он отрицательно  влияет на прочностные характеристики  цемента. Однако исследованиями  русских ученых Н. А. Торопова, А.И. Борисенко, английского ученого  Р.У. Нерса и других установлено, что при правильном подборе минералогического состава клинкера содержание P O в нем может достигать без ухудшения свойств цемента 2-2.5%, а при особенно благоприятных условиях — и более. Минералогический состав клинкера должен быть рассчитан таким образом, чтобы весь P O вошел в состав твердого раствора с C S. Необходимо добиться отсутствия в клинкере Р О в виде растворимых в воде фосфатов, сильно замедляющих процесс твердения цемента и снижающих его механическую прочность.

 Источником щелочей в клинкере являются обычно глинистые материалы, содержащие остатки полевого шпата, слюды, иллиты, и др. Применение глинистых материалов с высоким содержанием щелочей не желательно, так как использование для изготовление бетона цемента с повышенном количеством щелочей (Na O и K O) в сочетании с заполнителями, имеющими аморфные видоизменения кремнезёма, может привести через известный период времени к разрушению бетонных сооружений.

 

 К наиболее реакционноспособным  горным породам и минералам  относятся опал, халцедон, андезит, риолит, тридимит, а так же кристобалит, кварцевое стекло и некоторые филлиты. При использовании подобных заполнителей суммарное содержание щелочей в цементе ( в пересчете на Na O) не должно превышать 0.6%.

 Повышенное содержание щелочей  в сырье нарушает нормальное  ведение технологического процесса, в особенности при сухом способе  производства, о чем подробно говорится ниже.

 Кроме перечисленных выше  природных сырьевых материалов, для изготовления портландцемента  могут быть использованы отходы  других отраслей промышленности: черной и цветной металлургии, газосланцевой промышленности, производства  синтетического каучука и др. Так как эти отходы уже подвергались  термической обработке, то применение  их значительно улучшает технико-экономические  показатели работы завода по сравнению с обычными сырьевыми материалами.

 Крупными научными исследованиями, проведенными институтами БАМИ, Гипроцемент, Гипрохим и др., установлены возможность и условия использования следующих отходов:

 нефелинового или белитового шлама – отхода, получаемого при производстве глинозема из нефелитовых концентратов;

 кислого гранулированного доменного  шлака, отхода черной металлургии;

 сланцевого кокса – отхода  газосланцевых заводов, перерабатывающих  горючие сланцы на газ;

 

 газогенераторной золы –  отхода газогенераторной станции, перерабатывающей горючие сланцы на жидкие продукты перегонки;

 газогенераторной золы –  отхода газогенераторной станции, перерабатывающих твердое топливо на ряд химических продуктов.

 Сырьевая смесь надлежащего  химического состава может быть  получена из двух компонентов  – известкового и глинистого  – лишь при особо благоприятном  их составе и высокой однородности.

 Последнее время в связи  с повышением требований к  качеству цемента и с увеличением  удельного веса высокомарочных  цементов заводы всё чаще работают  с применением трехкомпанентной и даже четырехкомпанентной смеси. В этом случае сырьевую смесь для получения клинкера заданного минералогического состава вводят в так называемые корректирующие добавки.

Грунтовка пропитка АрмМикс Гидрофобный.Грунт- пропитка АрмМикс Гидрофобный.

На главную > Строительная химия > Грунтовки и антисептики > АрмМикс Гидрофобный

 

Грунтовка АрмМикс Гидрофобный -это пропитывающее средство для упрочнения и обеспыливания бетона, которое производится российской компанией  «АрмМикс». Грунтовка пропитка АрмМикс Гидрофобный представляет собой водный состав, изготавливающийся на основе акрила и силикона, с добавлением кремний органических сополимеров. Данное пропитывающее средство поставляется уже готовое к применению, не имеет специфического резкого запаха, безопасно для человека, и не содержит вредных токсичных растворителей.

Акрил-силиконовая грунтовка пропитка Гидрофобный имеет средний расход 0,1-0,4 л/м2, точный расход рассчитывается от степени пористости и шероховатости обрабатываемой поверхности. Поставка грунта-пропитки производится в пластиковых канистрах с маркировкой, объемом по 1л,5л и 10л, и больших емкостях по 200л и 1000л.

 

Свойства и преимущества

  • обладает глубоким проникновением
  • укрепляет поверхность, и повышает её прочность
  • повышает гидрофобизацию и водостойкость поверхности
  • обеспечивает высокую адгезию с основанием
  • предотвращает пылеобразование
  • повышает морозостойкость
  • препятствует появлению плесневых грибков
  • экологически безопасный материал

 

Области применения

Грунтовка пропитка АрмМикс Гидрофобный применяется для глубокой обработки различных минеральных оснований и бетонных поверхностей, таких как бетон, гипс, пенобетон, газобетон и т. п. Но в основном она широко используется для обработки бетонных полов и цементно-песчаных стяжек. Также акрил-силиконовый грунт- пропитка АрмМикс может применяться для обработки кирпичных оснований, и поверхностей из природного и искусственного камня.

Силиконово акриловая грунтовка Гидрофобный может применяться для обработки старых и новых поверхностей, как при внутренних, так и при наружных ремонтно-строительных работах. Время высыхания после нанесения грунта-пропитки  составляет 1 час при внешней температуре +20°С, а время полной гидрофобизации основания наступает через 24 ч, при условии обеспечения защиты от воды и атмосферных осадков.

Прайс-лист с ценами на грунт для бетона Гидрофобный

 

Цветной гидрофобный разделитель для печатного бетона Alfa-Powder

Описание товара

Рекомендации по применению цветного гидрофобного разделителя для печатного бетона Alfa-Powder

  1. Необходимо правильно выбрать цвет гидрофобного разделителя для обеспечения необходимой интегральной окраски.
  2. Максимально равномерно нанести сухой разделитель на подготовленную поверхность печатного бетона методом ручного интенсивного набрасывания, с помощью помощью широкой малярной кисти с длинным ворсом или с использованием сита с мелкой ячейкой (для муки).
  3. Дополнительно рекомендуется обработать разделителем рабочую поверхности штампа каждые 2-3 оттиска.
  4. После набора бетоном не менее 30-40% марочной прочности, смыть цветной разделитель водой под давлением . Время набора прочности зависит от состава бетона и температуры окружающей среды (смотрите График набора прочности бетона) и обычно составляет не менее 48 часов.
  5. Для удаления остатков разделителя на поверхностях с сложным рельефом (и раскрытия пор бетона перед нанесением лака) рекомендуется дополнительная обработка отштампованной поверхности, после смывки гидрофобного разделителя слабым раствором соляной кислоты (1 литр соляной кислоты на 15 литров воды).
  6. Избегать работ при сильном ветре и осадках.
  7. При нанесении рекомендуется использовать защитные перчатки, распиратор и защитные очки.

Расход цветного гидрофобного разделителя для печатного бетона Alfa-Powder

В зависимости от метода нанесения разделителя на поверхность бетона и штампа, а также фактуры (сложности и глубины рисунка) штампа, расход составляет 0.17-0.2 кг/м2.

Занижение указанного расхода может привести к залипанию штампа с последующим повреждением упрочненного слоя печатного бетона при снятии штампа. При этом удаление прилипшего бетона с поверхности штампа требует времени и замедляет процесс штампования.

Также малое кол-во используемого разделителя приводит к недостаточной контрастирующей окраске пигментом входящим в состав цветного гидрофобного разделителя для печатного бетона Alfa-Powder.

Меры предосторожности и хранение разделителя для печатного бетона Alfa-Powder

Использовать при температуре от +5 оС до +30 оС . Хранить в закрытой таре в сухом месте недоступном для детей. Избегать попадания прямых солнечных лучей, защищать от высоких температур. При попадании на кожу промыть водой. Не допускать попадания на слизистые оболочки, при попадании промыть обильным количеством воды. Минимальный срок годности – 12 месяцев при хранении в закрытой упаковке.

что это такое гидротехнический бетон, состав действующего, ГОСТ, пропорции и технические характеристики

Гидротехнический бетон – тяжёлый строительный материал, обладающий повышенной устойчивостью к воздействию внешних факторов. Его применяют для постройки и ремонта элементов, погруженных в воду. Несмотря на пористую поверхность, он выдерживает сильные статические и динамические нагрузки, обеспечивает высокую стойкость сооружений. Существует несколько видов гидробетона, они отличаются фракцией цемента в составе, дополнительными компонентами, техническими характеристиками и даже внешним видом. При выборе конкретной марки следует учитывать требования к возводимому объекту и особенности влагозащиты.

Что такое гидротехнический бетон и его технические характеристики

К гидробетону в строительстве относят тяжелые виды цементных растворов, обладающие высокой прочностью и устойчивостью. Основная особенность этого материала – возможность использования при возведении объектов, погруженных в морскую или пресную воду. 

Он выдерживает большие физические нагрузки даже в условиях низкой температуры.

Область применения и его преимущества

Гидротехнический бетон используют для строительства подводных и надводных конструкций, включая плотины и дамбы. Кроме того, материал нашел широкое применение в возведении противорадиационных укрытий, взлетных полос, где требуется усиленная стойкость к внешним воздействиям. Достоинства:

  • водонепроницаемость вне зависимости от внешних условий;
  • невосприимчивость к низким температурам;
  • высокая прочность и плотность.

Работа с гидробетоном требует не только определенных навыков, но и наличия специального оборудования. Подготовить большой объем раствора практически невозможно без производственной бетономешалки.

Водоустойчивый цемент обладает стойкостью к перепадам температур, выдерживает сильные морозы. Это свойство позволяет использовать его для строительства сооружений в условиях Крайнего Севера.

Действующие ГОСТ 26633 2015

В отличии от архитектурного, к гидробетону предъявляются высокие требования с учетом современных нормативных стандартов. Цементный раствор этого типа должен соответствовать сразу двум ГОСТам – 26633-2015, а также 4795-53 (гидротехнический бетон). При покупке материала для домашнего строительства следует проверять технический паспорт от производителя.

Классификация

Состав и технические характеристики гидробетона отличаются в зависимости от целей строительства, эксплуатационных требований к объекту. В каждом случае следует ориентироваться на климатические условия в регионе, элементы конструкции – они могут быть тонкостенные, массивные или сборные. Про финишную и латексную шпаклевку Текс читайте тут.

Какие могут быть виды

Все виды гидротехнического бетона по нормативным документам принято разделять в зависимости от особенностей применения. Классификация цементных конструкций:

  • расположение относительно уровня воды – подводные и надводные;
  • масштаб объекта – массивные, сборные, тонкие;
  • по сфере воздействия внешних факторов – наружной и внутренней зоны;
  • в зависимости от влияния потока воды – напорные, безнапорные.

Технические характеристики раствора зависят от марки гидротехнического цемента, наличия специализированных компонентов в составе.

Маркировка W и классы

Прочность бетона, как и плотность цемента М500, определяется его классом. Для конструкций, контактирующих с водой, применяют цемент марки не выше В35. На материале всегда имеется маркировка, позволяющая определить основные свойства. Возможны следующие варианты:

  • БПТ – подводный цемент для тонкостенных сооружений;
  • БГТ – для областей с переменным горизонтом воды;
  • БНП – для надводных массивных построек.

Еще до начала строительства следует определиться с необходимым качеством цемента, чтобы заранее сформировать все нормативные акты в рамках проектной документации. Про керамический кирпич и камень по ГОСТу 530 читайте здесь.

Цементная основа имеет срок годности. При неправильном хранении даже у прочного гидробетона снижаются основные технические показатели.

Что добавляют для улучшения свойств

Физические свойства бетона определяются фракцией основных компонентов, а также наличием дополнительных компонентов. Для приготовления водоустойчивого цемента применяют следующие добавки:

  • пластификаторы – сульфатно-дрожжевая бражка, кремниевые вещества, нейтрализованная смола. Их содержание не должно превышать 3%.
  • уплотнители структуры – хлористое железо, селитра, силикат натрия, максимальное количество до 1%;
  • гидрофобные добавки – олеат натрия, стеарат цинка и кальция в количестве до 1%.

На каждом виде гидробетона всегда указывают состав и процентное соотношение основных компонентов. Они должны соответствовать существующим нормативным требованиям.

Основные показатели соответствия

Гидротехнический бетон любой марки должен быть водостойким, обладать малым тепловыделением в процессе затвердевания. Важно, чтобы материал демонстрировал минимальную усадку и был стойким к стиранию. Технические требования к качеству:

  • прочность на сжатие до В35;
  • на осевое растяжение – максимум Bt 3,2;
  • водонепроницаемость – W2-20;
  • морозостойкость – F50-600

Устойчивость к низким температурам является дополнительным требованием. Она определяется климатическими условиями в регионе, где планируется строительство объекта. Про террасную доску из лиственницы расскажет этот материал.

Что входит в состав и компоненты

Основными составляющими гидробетона являются цемент, песок и щебень. Их количество и фракция зависит от качества и маркировки материала. Дополнительные компоненты определяются требованиями к сооружению.

Портландцемент

Это вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения клинкера, гипса и силиката кальция. Добавку используют для подготовки морозостойкого бетона, который будет часто контактировать с водой. Про размеры обыкновенного красного кирпича читайте по этой ссылке.

Сульфатостойкий

Разновидность гидротехнического бетона, применяемая при строительстве сооружений в жесткой воде. Материал имеет высокую стоимость, обладает повышенной устойчивостью к воздействию солей кальция.

Гидрофобные марки

Как правило, это бетон, содержащий добавки СДБ и СНВ, а также микронаполнители. Это позволяет использовать раствор, как фасадную шпаклевку для наружных работ, в условия агрессивной среды, при большом давлении.

Пуццолановый

В таком цементе увеличено количество шлакопесчаных компонентов. Это позволяет использовать материал в экстремальных условиях, для строительства элементов в жесткой и морской воде.

Вместо пуццоланового допустимо использовать белито-кремнезёмистый цемент. Благодаря наличию кремния в составе бетон может выдерживать воздействие агрессивной сульфатной среды, например, в нефтегазовых вышках.

Что важно учесть при изготовлении своими руками

Технология подготовки цементного раствора для строительства объектов в особых условиях практически не отличается от работы с обычными бетонными марками. На что обращать внимание при выборе водоцементного отношения:

  • характеристики будущей конструкции;
  • определение рекомендуемого заполнителя в виде щебня и песка;
  • расчет показателя подвижности смеси;
  • состав и объем модификаторов, дополнительных компонентов.

Оптимальная фракция заполнителей – 15-20 см, чтобы сократить расход рабочей смеси можно применять и более крупные элементы. Однако в таком случае требуется дополнительное уплотнение глубинным вибратором.

Про финишную однокомпонентную шпаклевку для автомобиля узнайте в этой статье.

Рецепт приготовления: пропорции

Если вы планируете использовать гидротехнический бетон для возведения небольших сооружений, можно воспользоваться следующим рецептом:

  • 500 кг цемента;
  • 1100 кг щебня;
  • 600 кг песка;
  • 1,5 кг пластификатора СЗ;
  • 5 кг нитрата кальция;
  • 1 кг ГКЖ.

Следует помнить, что тяжелые виды цемента быстро усаживаются, приобретая прочность и вязкость. Поэтому рекомендуется использовать бетономешалку для тщательного смешивания компонентов.

Марки

Для подготовки влагоустойчивого бетона важно грамотно подбирать марку цемента. От этого зависит скорость усадки, прочность и эксплуатационные характеристики конструкции.

В35 W12 F300

Гидротехнический бетон, рекомендуемый для строительства метро, плотин и дамб. Материал обладает высокой устойчивостью к температурным воздействием, воде. Не рекомендуется для возведения жилых домов и бытовых построек из-за высокой стоимости.

Цена – от 45 руб за 1 кг.

В25 М350

Пескоцементная смесь этой марки имеет повышенную водонепроницаемость (W8), а также морозостойкость в диапазоне F100-300. Относится к малоподвижным растворам, требуется наличие виброуплотнителя. Используется для фундаментов многоэтажных зданий, аэродромных полос, плит перекрытия и свай.

Видео

Про гидротехнический бетон смотрите в этом видео:

Вывод

  1. Гидротехнический бетон – прочный строительный материал, имеющий повышенную устойчивость к воздействию воды и морозу.
  2. Сфера применения очень разнообразна. Гидробетон подходит для строительства объектов, размещенных в воде, в условиях агрессивной среды.
  3. Технические свойства определяются наличием добавок в составе. Для того чтобы сделать бетон используют пластификаторы, уплотнители структуры и гидрофобные вещества.

 

Гидрофобный цемент — Производство, свойства и использование

🕑 Время чтения: 1 минута

Как следует из названия цемента, гидро означает воду и фобические средства против. Гидрофобный цемент получают путем измельчения портландцементного клинкера с пленкообразующим веществом, таким как олеиновая кислота, чтобы снизить скорость разрушения цемента при хранении в неблагоприятных условиях. Он также известен как гидрографический цемент . В этой статье мы обсудим производство, свойства, использование, преимущества, недостатки и меры безопасности гидрофобного цемента.

Рис. 1: Водостойкий бетон из гидрофобного цемента.

Производство гидрофобного цемента Процесс изготовления этого специального цемента такой же, как и у портландцемента. Клинкеры, образующиеся при производстве цемента, измельчаются водоотталкивающим пленочным веществом, таким как олеиновая кислота или стеариновая кислота. Эти химические вещества образуют слой на частицах цемента и не позволяют воде смешиваться и запускать процесс гидратации на стадии транспортировки или хранения.Как бы то ни было, в процессе смешивания из-за сильного перемешивания этот слой водоотталкивающего материала разрушается и позволяет гидратации.

Свойства гидрофобного цемента Таблица 1: Свойства и их значения гидрофобного цемента.
Недвижимость Значение
Тонкость 350 м 2 / кг
Прочность
Lechatelier (мм) 10 мм
Автоклав 0. 8%
Время схватывания
Начальная настройка 30 минут
Окончательная настройка 600 мин
Прочность на сжатие
3 дня 16 МПа
7 дней 22 МПа
28 дней 30 МПа
Водопоглощение 0,3 — 1%

Использование гидрофобного цемента
  1. Используется при длительном хранении и в очень влажных климатических условиях.
  2. В основном используется при строительстве тоннелей, так как подземный ремонт сложен и дорог.
  3. Эти цементы используются при строительстве плотин, водосбросов, подводных сооружений.
  4. Используется в сооружениях, которые подвергаются воздействию дождя или луж, таких как зеленые крыши, другие виды крыш, парковочные конструкции и площади.
  5. Применяется в дренажных системах и колодцах.
  6. Используется в водоочистных сооружениях, плотинах и подпорных стенах.
  7. Он может исправить протекающие трубы и подвалы, не останавливая протекание.

Преимущества гидрофобного цемента Основные преимущества гидрофобного цемента:
  1. Обеспечьте долговечный ремонт, который прослужит долго.
  2. Прочность такая же, как у обычного цемента.
  3. Быстро схватывается и затвердевает, обычно через три минуты после смешивания с водой.
  4. Быстро схватывается, быстро затвердевает, поэтому его можно покрасить в течение часа после нанесения.

Недостатки гидрофобного цемента Основные недостатки гидрофобного цемента:
  1. Не работает на замерзших поверхностях.
  2. Нельзя использовать при температуре ниже 40 градусов по Фаренгейту.
  3. Этот цемент решает проблему утечки, но не решает проблемы, связанные с конденсацией.
  4. Для использования данного вида цемента требуется квалифицированная рабочая сила и благоприятные климатические условия.
  5. Стоимость высока, так как это очень дорого.

Меры предосторожности при использовании гидрофобного цемента
  1. Избегайте вдыхания пыли.
  2. Избегайте контакта с глазами и кожей.
  3. Вдыхание кремнезема может вызвать проблемы с легкими, хотя реальных доказательств того, что кремний является канцерогеном, нет.
  4. Рекомендуется использовать защитную одежду: перчатки или маску.

Произошла ошибка при установке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

(PDF) Разработка гидрофобного бетона путем добавления двукристаллической добавки на стадии смешивания

Химические добавки в основном используются в бетоне

, когда он находится в свежем состоянии или когда он созревает с целью повышения прочности

, Прочность и непроницаемость —

.

6

Долговечность может рассматриваться как характеристика, которая зависит от проницаемости бетона

, поскольку она управляет степенью проникновения

, которую могут достигать агрессивные химические вещества, а также контролирует движение воды в определенный момент. замораживание и

обогрев.

7

С этого момента ограничение проникновения воды через бетонную поверхность

повысит ее сопротивление отслаиванию,

защитит закладную сталь от коррозии и предотвратит разрушение

.

8

Один из методов, обычно используемых для улучшения защиты бетона и увеличения срока его службы, — это материалы для защиты лица sur-

. Эта обработка снижает риск проникновения хлорида

и проникновения воды путем диффузии и капиллярной абсорбции.

9

В последнее десятилетие исследователи уделяли большое внимание материалам покрытия

и блокаторам пор.

10–13

Несмотря на то, что они образуют непроницаемый барьер на поверхности бетона

, они удерживают влагу внутри бетона, если они

использовались во влажных условиях, что приводит к постоянному ухудшению их защитного слоя. , паром, образующимся внутри бетона

, и внутренним давлением пара.

9

С середины 1980-х годов,

в Великобритании, кристаллизующиеся материалы использовались для управления движением влаги

и доступом ионов хлора, которые вызывают коррозию стали

.

14

Эти материалы являются хорошо известными поли-

мер, которые отличаются от других обработок поверхности,

, поскольку они не вступают в химическую реакцию с силикатами, содержащимися в бетоне, и делают поверхность бетона отталкивающей. для воды и

паропроницаемых одновременно.

9,15

Pazderka

16

протестировали

два разных кристаллических материала в бетоне для оценки

их характеристик в отношении водопроницаемости. Один материал

был нанесен на поверхность созревшего бетона, а другой материал

был интегрирован в бетонную смесь на стадии перемешивания. Кристаллическое покрытие

показало более высокую эффективность в снижении водопоглощения, чем кристаллическая добавка.

Пропитки, содержащие силан и силоксановый материал —

риалов, были особенно широко используемыми защитными материалами

для обработки железобетона в Соединенном Королевстве

в течение многих лет.

17

Тем не менее, из-за наличия растворителей

вентиляционных материалов в этих обработках, рекомендуется избегать использования таких материалов. В результате растет потребность в использовании силана на водной основе, силановых кремов на

и смесей для кристаллизации на

, особенно после их соответствия

британским стандартам защиты бетона BS EN

1504-2.

2,18

Кроме того, согласие, предоставленное властями шоссе

в Соединенном Королевстве на использование этих материалов,

, которое проистекает из необходимости снизить ухудшение состояния окружающей среды

, стимулировало исследования для расширения в этом

поле.

19

Предыдущие исследования утверждали, что защитные материалы на основе силана могут достигать при нанесении на бетонную поверхность

умеренного проникновения, около 10 мм.

20

Однако производители других материалов заявили, что достигают глубины проникновения

более 10 мм, поскольку большая часть его силанового материала

является активным компонентом. Одно из предыдущих исследований,

, проведенное одним из авторов, показало, что один из

материалов с высоким содержанием активного вещества достиг глубины проникновения

более 20 мм.

17

С другой стороны, необходимо принять тот факт, что

имеет заметное расхождение между результатами, полученными

в лабораторных испытаниях, и условиями на месте, которые снижают

их целевую производительность.

3

Это, скорее всего, связано с погодными условиями

и наличием внутренней влаги в основных структурах

. Эти обстоятельства могут быть преодолены путем контроля

применяемого количества или дозировки защитных материалов

в свежем бетоне, если они не оказывают отрицательного

воздействия на свойства бетона. В этом исследовании были испытаны различные пропорции защитного материала

и отслеживалось их влияние

на свойства бетона.Кроме того, это исследование

является продолжением предыдущего исследования, проведенного авторами

, в котором одна часть водного защитного материала

была использована и протестирована при различных режимах отверждения;

обычные и неблагоприятные условия.

2

Результаты и наблюдения —

результатов этого исследования должны поддержать результаты этого исследования

.

2 | ОБЪЕМ И ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Отражая необходимость нанесения защитных материалов на бетон

крит, в этом исследовательском проекте исследуется влияние применения некоторых перспективных защитных материалов на

свежем бетоне в начале

, главным образом перемешивание их с компонентами бетона —

компонентов на стадии перемешивания. В случае успеха это исследование

устранит опасения по поводу глубины проникновения пропитки, наносимой на поверхность

.

Цели данного исследования:

1. Оценить характеристики цементирующего кристаллизующегося материала при имплантации в бетонную смесь

на стадии перемешивания.

2. Чтобы сравнить характеристики защитного материала

при применении в различных пропорциях на стадии смешивания

и в различных формах (порошок и жидкость), и их влияние на прочность и водопоглощение

.

Цель в отношении эффективности защитной обработки

при различных условиях отверждения была поставлена ​​авторами в рамках исследования

, и более ранние исследования в этом отношении

показали обнадеживающие результаты.

2

В конце концов, кристаллизующиеся минералы

имеют преимущество перед другими типами примесей, особенно

материалами на основе силана и силоксана, поскольку они

экологически безопасны и имеют лучшее сродство. с водой

.Это преимущество придало уверенности в этом исследовании для смешивания

материала с бетонными компонентами на стадии смешивания,

вместо нанесения на поверхность созревшего бетона.

Этот материал также обладает способностью отталкивать воду.

AL-KHEETAN ET AL.1505

Влияние гидрофобного покрытия на сопротивление циклу замораживания-оттаивания цементного раствора

Из-за пористых характеристик материалов на основе цемента они часто подвергаются коррозии под действием солевых растворов, что снижает их долговечность. , особенно от повреждений при циклах замораживания-оттаивания (FTC).Улучшение свойств поверхности — эффективный способ повысить долговечность этих материалов. В этом исследовании гидрофобное покрытие было нанесено на поверхность цементного раствора путем химической модификации материалов с низкой поверхностной энергией. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FT-IR) показала, что вещества с низкой поверхностной энергией связаны с продуктами гидратации через химические связи. Испытание на угол смачивания водой показывает, что поверхность цементного раствора изменилась с гидрофильной ( θ = 14 °) на гидрофобную ( θ = 140 °) после химической модификации.Суммарное водопоглощение гидрофобных образцов снизилось на 90%. Между тем износостойкость гидрофобных покрытий была превосходной. По сравнению с исходным образцом скорость потери массы, прочность на изгиб и прочность на сжатие образцов гидрофобного покрытия увеличились в несколько раз в тесте FTC. Микроструктурные изменения раствора охарактеризованы с помощью сканирующей электронной микроскопии. Результаты показывают, что гидрофобное покрытие может значительно улучшить сопротивление замораживанию-оттаиванию материалов на основе цемента.Образование гидрофобного слоя на поверхности материалов на основе цемента может повысить их долговечность. Результаты исследования найдут применение не только в гражданском строительстве, но также окажут большое влияние на восстановление исторических построек.

1.
Введение

Бетон — это тип строительного материала на основе цемента с высокоэффективными механическими свойствами; он широко используется в качестве конструкционного материала для зданий, мостов, подводных туннелей и т. д. В древние времена цементные материалы, изготовленные из гидроксида кальция и глины, часто использовались для строительства того, что сегодня стало всемирно известными историческими зданиями, такими как Пантеон в Рим.Однако как современные, так и исторические здания обычно подвергаются коррозии из-за солевых растворов, благодаря которым вода проникает в бетон, что является фактором, способствующим разрушению бетона. Цикл замораживания-оттаивания (FTC) в сильно промерзших регионах вызовет устойчивое повреждение бетона из-за осмотического давления, вытеснения воды и внутрипоровой кристаллизации во время процесса FTC [1–6]. Исследователи предложили множество методов для улучшения сопротивления FTC материалов на основе цемента, таких как добавление воздухововлекающих веществ [7–10], пуццолановых минералов или добавок волокон [11–24]. Первый метод может снизить давление кристаллизации в FTC, в то время как последний метод может улучшить плотность бетона. Однако вышеупомянутые методы приводят к негативным воздействиям на бетон, таким как ухудшение механических свойств, затрудненная обрабатываемость и повышенная усадка при высыхании.

Супергидрофобные явления широко распространены в природе [25–32]. Предыдущие исследования показали, что для того, чтобы поверхность твердого материала была супергидрофобной, должны быть выполнены два основных требования: (1) шероховатая структура микромасштаба и нанометра и (2) более низкая свободная энергия поверхности.Исследователи точно выразили эту теорию с помощью модели Венцеля [33] и модели Кэсси – Бакстера [34].

На основании вышеупомянутых исследований супергидрофобные покрытия были нанесены на бетонные поверхности для гидроизоляции, борьбы с обледенением и самоочищения [35–40]. Супергидрофобные покрытия могут быть получены путем приклеивания материалов с низкой поверхностной энергией к бетонной поверхности. Такие материалы, как политетрафторэтилен (PTFE), полиэфирэфиркетон (PEEK) и силанизированная диатомовая земля (DE), прикрепляются к бетонной поверхности с помощью эпоксидной смолы для получения супергидрофобной поверхности [41].Кроме того, супергидрофобные поверхности также могут быть получены путем приклеивания супергидрофобной золы рисовой шелухи [42], золы бумажного шлама [43] или нанокремнезема [34] к бетонной поверхности. Другой способ получения супергидрофобных поверхностей — это шаблонный метод, при котором особенности форм с микропиллярными пластинами, изготовленными из полидиметилсилоксана (PDMS), воспроизводятся сразу после извлечения из формы, а затем соединения на основе силоксана распыляются для образования низкоэнергетической поверхности [44].

Благодаря отличному гидроизоляционному эффекту супергидрофобных покрытий водопоглощение бетона значительно снижается, но долговечность таких покрытий недостаточна, и они могут легко отвалиться.До настоящего времени [37] отсутствовали исследования механической стабильности супергидрофобных покрытий; поэтому применение супергидрофобных покрытий в технике ограничено. Для решения этой проблемы в данном исследовании был применен процесс вакуумной пропитки. Такая технология больше подходит для улучшения характеристик сборных железобетонных конструкций, аналогично антикоррозионной обработке стальных конструкций. Благодаря этой технологии материалы с низкой поверхностной энергией (изооктилтриэтоксисилан) могут проникать в цементный раствор и объединяться с продуктами гидратации цемента, такими как гидроксид кальция и эттрингит, с образованием непрерывного самоорганизующегося слоя молекулярной пленки.Этот слой молекулярной пленки снижает поверхностную энергию строительного раствора, таким образом достигая химической модификации шероховатой поверхности строительного раствора с образованием гидрофобного покрытия. Свойство смачивания характеризовали тестом на угол смачивания водой (WCA). Испытание на водопоглощение и испытание на сопротивление FTC использовалось для оценки защитного действия гидрофобного покрытия на блоки раствора. Строительные конструкции часто подвергаются воздействию внешних сил, что может привести к износу поверхности. Таким образом, износостойкость проверялась полировкой наждачной бумагой под определенным давлением, после чего проверялось изменение водопоглощения.Микроструктуру цементного раствора характеризовали с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Межфазные химические реакции охарактеризованы инфракрасной спектроскопией с преобразованием Фурье (FT-IR).

2. Материалы и методы
2.1. Материалы

Обычный портландцемент (OPC) использовался в качестве связующего материала во всех образцах раствора. Химический состав OPC показан в таблице 1. Агрегаты были приобретены у Xiamen ISO Standard Sand Co., Ltd., с диаметром частиц в диапазоне от 0.От 5 до 2,0 мм. Изооктилтриэтоксисилан был приобретен у Wacker Chemicals. Для приготовления образцов раствора использовалась водопроводная вода. Безводный этанол был приобретен у Cormio Inc., Китай. Для обеспечения проницаемости изооктилтриэтоксисилан использовался в качестве материала с низкой поверхностной энергией для обработки поверхности с концентрацией 2%, а остальная часть состояла из этанола (28%) и воды (70%).


Химический состав (%)
SiO 2 Al 2 O 3 CaO Fe 2 MgO K 2 O TiO 2 Na 2 O SO 3 Прочие

19.26 4,33 65,46 3,06 1,60 0,77 0,13 4,45 0,94

2,2. Препарат

Пропорции, использованные для приготовления образцов раствора, и их свойства после 28 дней отверждения показаны в таблице 2. Для обеспечения однородности всех блоков раствора был принят следующий процесс смешивания: (1) 450 г цемента и 225 г в смеситель добавляли г воды и перемешивали 60 с на медленной скорости; (2) равномерно добавляли 1350 г песка в течение 30 с; (3) смесь перемешивали с высокой скоростью в течение 30 с; (4) смеситель был остановлен на 90 с для ручного перемешивания; и (5) смесь дополнительно перемешивали в течение 60 с на высокой скорости. После того, как бетонная смесь была перемешана, ее горизонтально вылили в кубовидную форму (40 мм × 40 мм × 160 мм) и кубическую форму (40 мм × 40 мм × 40 мм). После формования все образцы были подвергнуты влажному отверждению в течение 24 часов (RH = 100% и T = 21 ± 1 ° C), а затем извлечены из формы и отверждены в течение 28 дней в воде (21 ± 1 ° C). Кубовидный образец использовался для испытания FTC, а кубический образец — для испытаний на водопоглощение и износостойкость.


Водоцементное соотношение Сырье (г) Плотность (кг / м 3 ) Механический параметр при 28 д (МПа)
Цемент Вода Песок Прочность на сжатие Прочность на изгиб

0.5 450 225 1350 2300 52,4 12,8

Для обеспечения эффективного проникновения модификаторов на поверхность образца раствора нанесено гидрофобное покрытие. подготовлен с использованием устройства вакуумной дегазации осмоса (рис. 1). После отверждения в течение 28 дней образец сушили до постоянного веса и помещали в вакуумный резервуар. Когда вакуум был ниже 20 кПа, раствор изооктилтриэтоксисилана медленно вводили в вакуумный резервуар до тех пор, пока он не залил весь образец.Затем на поверхность раствора после высыхания при 60 ° C в течение 12 ч наносили гидрофобное покрытие.


2.3. Методы испытаний

WCA измеряли с помощью измерителя угла смачивания (KRUSS, K100, Германия). Он был определен с использованием деионизированной воды (2,5 мкм л, нанесенной микропипеткой) и путем вычисления среднего трех измеренных значений на поверхности.

Испытание на капиллярное водопоглощение использовалось для количественной оценки способности бетона поглощать воду за счет капиллярного всасывания.Для оценки гидрофобности базовые образцы и гидрофобные образцы помещали в воду при атмосферном давлении (101 кПа) и вакууме (20 кПа) на два дня каждый. Вес образцов был записан до и после погружения для расчета массового поглощения воды. Металлографический полировщик MPD-2 (Shanghai Zhongyan Instrument Co., Ltd., Китай) использовали для определения износостойкости раствора. При вращении полировальной машины наждачная бумага начинает скользить и создает трение с поверхностью образца под давлением, так что микроструктура поверхности образца будет разрушена.После полировки рассчитывали скорость потери массы и измеряли массовое поглощение воды. На поворотном столе полировального станка закрепили наждачную бумагу с зернистостью 240, и поворотный стол вращался со скоростью 500 об / мин. Чем больше время полировки, тем выше степень износа испытательного блока. В этом исследовании длина блоков полированного раствора указывает на степень износа.

Циркуляционный насос быстрого замораживания-оттаивания KDR-A (Beijing Kangluda Test Instrument Co., Ltd., Китай) использовался для определения устойчивости к FTC (рис. 2).Образец погружали в воду на два дня, а затем помещали в резиновую гильзу циркулятора, которая была заполнена водой. Температурный цикл состоял из этапов замораживания и нагрева и в общей сложности длился около четырех часов. Во время стадии замораживания температура воды упала с 5 ° C до -17 ° C через 2,5 ч. На стадии таяния температура воды повысилась с −17 ° C до 5 ° C через 1,5 ч. При увеличении КТК степень повреждения образцов возрастала. После повреждения FTC были измерены скорости потери массы, а также прочность на изгиб и сжатие образцов для оценки степени их повреждения.


Микроскопические морфологии образцов наблюдались с помощью SEM (MAIA3, TESCAN, Чешская Республика). Спектры инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FT-IR) получали в диапазоне 400–4000 см –1 с помощью ИК-спектрофотометра (380FTIR, Thermo Fisher Scientific, Америка). Прочность раствора на изгиб и сжатие оценивалась на одной и той же испытательной машине (SANS CMT5105, Шэньчжэнь, Китай) при скорости нагружения 2400 ± 200 Н / с.

3. Результаты и обсуждение
3.1.
Смачивающие свойства и угол контакта с водой

Без изменения микроструктуры поверхности образцов строительного раствора, поверхность строительного раствора показывает хорошую гидрофобность только за счет модификации раствора изооктилтриэтоксисилана, как показано на Рисунке 3 (b). Это явление можно объяснить теорией Венцеля, согласно которой гидрофобная поверхность может быть получена путем модификации грубого образца строительного раствора материалами с низкой поверхностной энергией. Сначала изооктилтриэтоксисилан гидратируется с образованием силанолов (Si-OH).Во-вторых, силанол объединяется с кварцевым песком, гидратированным гелем C-S-H, эттрингитом и гидроксидом кальция посредством групповых реакций -ОН. Наконец, две группы -ОН изооктилтриэтоксисилана образуют связи Si-O-Si путем конденсации с выделением воды. После указанной выше реакции изооктилтриэтоксисилан образует непрерывную самоорганизующуюся молекулярную пленку на поверхности гидратированных продуктов. Изооктилтриэтоксисилан содержит группу -CH 3 и группу -CH 2 , которые эффективно снижают поверхностную энергию цементного раствора. Следовательно, шероховатая структура поверхности, модифицированная материалами с низкой поверхностной энергией, демонстрирует превосходные гидрофобные свойства.

Рисунок 3 (c) показывает, что угол смачивания базового образца составляет примерно 14 °, что указывает на то, что пористая шероховатая поверхность раствора принадлежит гидрофильной поверхности. Рисунок 3 (d) показывает, что WCA поверхности модифицированного строительного раствора увеличивается до 140 °, что доказывает, что гидрофобная поверхность может быть получена путем модификации шероховатой гидрофильной поверхности материалами с низкой поверхностной энергией.WCA поверхности модифицированного раствора не достигла супергидрофобного состояния ( θ > 150), поскольку шероховатость поверхности самого раствора не соответствовала модели Кэсси – Бакстера. Хрупкая микро / наноструктура не способствует износостойкости самого покрытия. Следовательно, полученная WCA ( θ = 140 °) достаточна для улучшения водонепроницаемости раствора.

3.2. Водопоглощение

Влияние гидрофобного покрытия на водопоглощение образцов строительного раствора показано на Рисунке 4.Результаты показывают, что совокупное водопоглощение базового образца постепенно увеличивалось с самого начала до достижения равновесия и после этого оставалось на стабильном уровне, в то время как водопоглощение гидрофобного образца оставалось на низком уровне. После 15 дней погружения общее водопоглощение гидрофобных образцов снизилось на 90%. Этот превосходный гидроизоляционный эффект эквивалентен гидроизоляционному эффекту нанокомпозитного водонепроницаемого покрытия [45].


Шероховатая микромасштабная структура поверхности раствора модифицирована материалом с низкой поверхностной энергией для достижения состояния Венцеля, которое демонстрирует превосходный гидроизоляционный эффект.Немодифицированные образцы сохраняют гидрофильные свойства материалов на основе цемента.

3.3. Износостойкость и толщина гидрофобного покрытия

Хрупкие микро / наноструктуры на гидрофобных поверхностях подвержены повреждениям, что ведет к ухудшению гидрофобных свойств. В этом исследовании для проверки износостойкости гидрофобного покрытия образец раствора помещали на полировальный станок и полировали наждачной бумагой с зернистостью 240 при 500 об / мин, а затем проверяли водопоглощение.Длина блоков раствора после полировки указывает на степень их износа. В таблице 3 перечислены сокращения длины, соответствующие разному времени полировки.

9049

Номер образца Радиус поворотного стола (мм) Оборотов полировальной машины в минуту Польское время (мин) Польское расстояние (км)

1 100 500 0.5 0,3
2 4,5 2,8
3 8,5 5,4
4 12,5 7,9
5 16,6

Как показано на Рисунке 5 (c), после полировки WCA ( θ = 77 °) образца 5 уменьшилась, но оставалась между значениями исходного образца, как показано на Рисунке 5 ( а) и неполированного гидрофобного образца, как показано на рисунке 5 (б). Поскольку толщина химически модифицированного раствора достигает 1–3 мм, гидрофобный образец остается гидрофобным даже после разрушения шероховатой структуры поверхности. В следующем разделе обсуждаются потеря массы и водопоглощение после полировки. Рисунок 6 (f) показывает, что скорость потери массы образцов увеличивается с увеличением уменьшения длины. Скорость потери массы образца самая большая, и его WCA ( θ = 77 °) все еще значительна. Образцы 1, 3 и 5 были погружены в воду на 15 дней вместе с исходным образцом (рис. 6 (а)) и неполированным гидрофобным образцом (рис. 6 (б)).Когда образцы были погружены в воду, на поверхности базового образца наблюдалось множество пузырьков (рис. 6 (а)). Напротив, мы могли видеть только несколько пузырьков на поверхности гидрофобного образца (Рисунок 6 (b)), даже если он был уменьшен наждачной бумагой более чем на 10 мм (Рисунок 6 (e)). Пузырьки на поверхности образуются, когда вода попадает в образец и вытесняет воздух из образца. Несколько пузырьков на поверхности полированных образцов показывают, что гидрофобное покрытие сохраняет отличные гидроизоляционные свойства даже после полировки. В тесте на совокупное водопоглощение также было доказано, что гидрофобные покрытия обладают превосходной износостойкостью, как показано на Рисунке 7.


На Рисунке 7 кривая водопоглощения показывает, что совокупное водопоглощение полированных гидрофобных образцов осталось. на низком уровне. Это явление показывает выдающуюся износостойкость гидрофобного покрытия. Поверхность гидрофобного покрытия изнашивается после полировки, что приводит к снижению WCA, но при этом оно сохраняет отличные водонепроницаемые свойства.Это явление можно объяснить с помощью рисунка 8.


Рисунок 8 иллюстрирует толщину гидрофобного покрытия при смачивании поперечного сечения водой. На этом рисунке светлое гидрофобное покрытие можно наблюдать непрерывно по периметру темной центральной области, что указывает на то, что сплошное гидрофобное покрытие было сформировано на поверхности образца посредством вакуумной пропитки. Толщина гидрофобного покрытия находится в пределах 1–3 мм. Это разумное объяснение того, что гидрофобные свойства полированных гидрофобных образцов уменьшаются после полировки, но водонепроницаемые свойства остаются превосходными.Когда изооктилтриэтоксисилан проникает в образец строительного раствора, на поверхности гидратированных частиц образуются самоорганизующиеся мембраны. Поскольку внутренняя часть раствора шероховатая и пористая, получается стабильная гидрофобная сетчатая структура определенной толщины. Таким образом, даже если поверхность микромасштабной шероховатой структуры будет разрушена, сетевая структура все еще может играть идеальную гидроизоляционную роль.

3.4. Анализ сопротивления FTC

Как показано на рисунке 9, крутые кривые скорости потери массы и прочности на изгиб и сжатие наблюдались для базового образца после испытаний FTC.Напротив, соответствующие кривые для гидрофобных образцов изменяются более плавно. Это явление показывает, что базовый образец был серьезно поврежден после FTC, в то время как гидрофобный образец был поврежден гораздо меньше из-за защиты его гидрофобного покрытия. После 36 испытаний FTC скорость потери массы базового образца составила приблизительно 48,0 мас.%. Между тем, прочность на изгиб и сжатие базового образца была снижена до 0,3 МПа и 11,0 МПа соответственно. После 36 испытаний FTC скорость потери массы и прочность на изгиб и сжатие гидрофобного образца были равны 0.8 мас.%, 7,5 МПа и 38,2 МПа соответственно. После 48 испытаний FTC исходный образец потерял свою первоначальную морфологию и размер (рис. 10), поскольку скорость потери его массы составила более 62 мас.%. Напротив, первоначальная морфология и размер гидрофобного образца остались после 72 испытаний FTC (рис. 10). Результаты испытаний показывают, что скорость потери массы, а также прочность на изгиб и сжатие гидрофобного образца составляет 10,4 мас.%, 1,0 МПа и 16,5 МПа, соответственно, что очень близко к значениям исходного образца после 24 FTC.Результаты испытаний показывают, что гидрофобное покрытие не только обладает отличным гидроизоляционным эффектом, но также имеет отличные характеристики против FTC. Из-за защитного действия гидрофобного покрытия вода не может пропитать образец, таким образом уменьшая повреждение от FTC. Отслоение поверхностного покрытия гидрофобного образца происходило в цикле 36 . Это связано с тем, что образец был погружен в воду с температурой ниже 0 ° C. Образец был инкапсулирован внешним льдом, который создавал определенные напряжения и разрушал гидрофобное покрытие.Предполагается, что увеличение толщины гидрофобного покрытия эффективно улучшит сопротивление образцов FTC. Это будет дополнительно изучено в будущих исследованиях. Повышение морозостойкости наблюдалось также у бетона, модифицированного метакаолином и наночастицами [46]. Это совершенно другая техническая концепция, чем гидрофобное покрытие, но ее можно комбинировать для достижения лучшей морозостойкости в будущих исследованиях.



3.5. Микроскопический анализ и химическая характеристика

Чтобы изучить влияние FTC на внутреннюю структуру строительного раствора, микроструктуры сечений гидрофобного раствора и образцов сравнивали после перенесения повреждений FTC (рис. 11).Как показано на Рисунке 11 (a), после испытания FTC 12 th на базовом образце можно было увидеть видимую трещину. Более того, трещина была еще больше расширена из-за продолжающегося повреждения от FTC после испытания 36 th FTC. Ширина трещины увеличилась с 2,1 мкм м до 4,3 мкм м (рисунок 12 (б)). Примечательно, что после испытания FTC 12 th на гидрофобном образце можно было наблюдать только трещины менее 1 мкм м (рис. 11 (c)). После испытания 48 th FTC становится очевидной трещина шириной приблизительно 1 мкм м (рис. 11 (d)).Как показано на Рисунке 11 (е), ширина трещины все еще ниже 4 мкм м после испытания 72 nd FTC. На рис. 11 (f) показана микроструктура гидрофобного покрытия на блоке раствора после выдержки 72 FTC, что указывает на то, что гидрофобное покрытие может эффективно уменьшить повреждение строительного раствора, вызванное FTC. Основываясь на этом, мы можем с уверенностью предсказать, что сопротивление FTC блока раствора будет улучшено за счет увеличения толщины гидрофобного покрытия.

Как показано на Рисунке 12 (а), гидрофобное покрытие появилось после того, как участок образца был смочен водой. На Рисунке 12 (b) при увеличении в 20 000 раз изображения СЭМ показывают, что внутренняя часть строительного раствора заполнена игольчатыми или шелушащимися продуктами гидратации. Эта шероховатая структура микронного размера является одним из условий образования гидрофобного покрытия. Химическая модификация продуктов гидратации охарактеризована методом FT-IR. Как показано на Рисунке 12 (c), волновые числа FT-IR находились в диапазоне от 3750 см -1 до 1000 см -1 .Пик поглощения при 3644 см -1 был приписан валентному колебанию -ОН из Са (ОН) 2 . Пики валентных колебаний -ОН для Ca (OH) 2 наблюдались только в базовом образце. Это указывает на то, что гидроксильные группы расходуются в реакции гидроксида кальция с изооктилтриэтоксисиланом. Пики поглощения при 2970 см -1 и 2920 см -1 наблюдались в гидрофобном покрытии, что соответствует группам -CH 3 и -CH 2 соответственно, что означает образование химических связей между покрытием и продукты гидратации цемента. Пик гидрофобного покрытия при 1130 см -1 соответствует группе Si-O-Si, что показывает, что непрерывные самоорганизующиеся молекулярные пленки образуются на поверхности продуктов гидратации.

4. Выводы

Целью данного исследования было преобразование пористой гидрофильной поверхности цементного раствора в гидрофобную поверхность путем химической модификации. Путем гидролиза и конденсации изооктилтриэтоксисилан образует непрерывные самоорганизующиеся молекулярные пленки на поверхности гидратированных продуктов, образуя гидрофобное покрытие толщиной 1–3 мм на поверхности строительного раствора.WCA гидрофобного покрытия составляла 140 °, и оно обладало хорошей гидроизоляцией и износостойкостью. Тест на водопоглощение показал, что совокупное водопоглощение гидрофобных образцов снизилось на 90%. По сравнению с исходным образцом скорость потери массы, а также прочность на изгиб и сжатие гидрофобного образца увеличились в несколько раз на этапах испытаний FTC. Химическая связь между изооктилтриэтоксисиланом и продуктами гидратации цемента обеспечивает превосходную износостойкость гидрофобного покрытия. В заключение следует отметить, что гидрофобное покрытие, полученное с помощью вакуумной пропитки, оказывает превосходное защитное действие на материалы на основе цемента, и эта технология имеет широкий спектр применения в строительной промышленности. Дальнейшая работа будет сосредоточена на приготовлении гидрофобных покрытий с большей толщиной и лучшими гидроизоляционными характеристиками с помощью более простого процесса.

Доступность данных

Все данные в этом исследовании являются оригинальными.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Эта работа была поддержана Национальным планом ключевых исследований и разработок (грант № 2016YFC0701004), Сычуаньской программой науки и технологий (№ 2019ZDZX0024) и Фондом докторских исследований Юго-Западного университета науки и технологий (18zx7134).

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными пропитками для поверхностей

1.

Введение

Бетон использовался при строительстве дорог и автомагистралей, которые были спроектированы так, чтобы служить в течение более длительных периодов времени и с меньшими затратами на обслуживание, чем гибкое покрытие (Delatte 2014 ).Однако бетонное покрытие все еще подвержено риску ухудшения в результате воздействия на окружающую среду и климатических изменений, таких как осадки, снегопады, замерзание и таяние. Вода является одним из основных факторов разрушения железобетона, поскольку вся механическая и химическая деградация бетона вызывается присутствием воды при любых обстоятельствах (Willway et al. 2008). В Соединенном Королевстве на техническое обслуживание и ремонт всех видов бетонных конструкций, включая автомагистрали, приходится 45% деятельности страны в строительной отрасли (Van Breugel 2007).В результате в последнее время возникла острая необходимость в защите бетона от воды и агрессивных ионов, переносимых водой, для снижения затрат на обслуживание бетона и для производства более прочного бетона.

Хотя защита бетона — хорошо зарекомендовавший себя метод повышения долговечности мостов и прибрежных сооружений, ее применения в бетонных покрытиях недостаточно. Центральным условием использования поверхностной обработки является снижение фрикционных свойств и возможность загрязнения грунтовых вод из-за выщелачивания.Однако тщательный поиск литературы не дал никаких научных исследований, подтверждающих или опровергающих эти опасения.

В последние годы возрос интерес к защите бетона с помощью гидрофобной пропитки (Rahman et al. 2013, Al-Kheetan et al. 2018b). Силановые и силоксановые пропитки были одними из первых эффективных гидрофобных средств обработки, которые использовались для повышения водонепроницаемости бетона и устойчивости к химическим воздействиям (Basheer et al. 1997, De Vries and Polder 1997, Zhan et al.2003 г., Жан и др. 2005 г., Дай и др. 2007, Хосода и др. 2010, Christodoulou et al. 2014). Однако в последнее время возникли некоторые сомнения в эффективности и устойчивости этих продуктов (Christodoulou et al. 2014). Соответственно, исследователи начали искать некоторые альтернативные и высокоэффективные материалы, которые либо извлекаются из природных ресурсов, таких как натуральные масла, жирные кислоты и кровь животных (Justnes et al. 2004, Albayrak et al. 2005, Wittmann et al. 2011), или промышленно производимые, такие как кристаллизующиеся материалы, блокаторы влаги, цементные покрытия и силикатные материалы (Rahman and Chamberlain, 2016, Al-Kheetan et al.2017, Аль-Хитан и др. 2018a, Аль-Хитан и др. 2018b, Аль-Хитан и др. 2018c). Если эти материалы демонстрируют хорошие характеристики защиты бетонного покрытия, существует значительный потенциал их применения в местах, где используется преимущественно бетонное покрытие, например, на стоянках, тротуарах портов, перронах взлетно-посадочных полос и рулежных дорожках, а также в значительной части медленных и рулежных дорожек. скоростные дороги.

В этом исследовании были изучены три различных защитных материала, чтобы оценить их эффективность против проникновения воды. Материалами были материалы для кристаллизации фторполимера, силиката смолы и ацетата натрия. Исследования по использованию фторполимеров для защиты бетона ограничены (Zaggia et al. 2009, Krishnan et al. 2013). Фтор является основным элементом, образующим фторполимеры, который обеспечивает им низкое трение и повышенную стойкость к агрессивным химическим веществам (Morita et al. 1999, Zaggia et al. 2009). Кроме того, исследования этих материалов показали высокую водо- и маслоотталкивающую способность, что побудило исследователей применять их в качестве поверхностных гидрофобных пропиток для бетона (Zaggia et al.2009 г.). Силикатная смола также была немного исследована в области защиты бетона. Силикатные смолы — это гидрофобный материал, который образует покрытие в порах бетона и отталкивает воду (Dai et al. 2010). Кристаллический материал из ацетата натрия также набирает все большую популярность и показал сопоставимые с силаном характеристики, особенно при нанесении на влажные поверхности (Rahman et al. , 2016).

2. Экспериментальная программа

Экспериментальные процедуры этого исследования включают определение водопоглощения защищенного бетона за счет капиллярного действия и скорости водопоглощения при постоянном напоре.Были использованы два стандартизированных теста на водопоглощение на бетонных кубиках, за которыми последовала сканирующая электронная микроскопия (SEM) для оценки структурного образования и взаимодействия между нанесенными материалами и бетоном. Перед проведением SEM-анализа жидких защитных материалов они были высушены вымораживанием (лиофилизация), чтобы превратить их в порошок для облегчения процедуры тестирования). Кроме того, была оценена совместимость защитных материалов с поверхностью бетонного покрытия в отношении сопротивления скольжению.Наконец, гидрофобность всех обработанных и необработанных бетонных поверхностей была определена путем измерения угла контакта между водой и поверхностями.

2.1. Материалы

Все три материала были нанесены щеткой на поверхность бетона в количестве 200 мл / м 2 в соответствии с инструкциями производителя.

Фторполимер представляет собой бесцветное соединение на водной основе, основными компонентами которого являются углерод и фтор; в основном это фторированный полимер с углеродной цепью (Перепелкин, 2004).Присутствие фторных групп в полимере позволяет материалу иметь низкую поверхностную энергию, что приводит к снижению трения и адгезии и увеличению гидрофобности полимера (Li et al. 2002). Способность фторированной стороны полимера образовывать согласованную структуру, состоящую из активно расположенных групп –CF 3 , дает материалу то преимущество, что он рассматривается для целей покрытия, особенно для защиты бетона (Li et al. 2002).

Силикатная смола — это соединение молочно-беловатого цвета на водной основе, состоящее из элементов кремния и углерода.Это соединение имеет трехмерную полимерную структуру с основными цепями Si-O-Si и органическими группами R, связанными с атомами кремния (Jia et al. 2009, Zhan et al. 2018), что обеспечивает гидрофобную стойкость к воде и высокую стойкость. согревать.

Ацетат натрия Кристаллизующийся материал в основном образован из ацетата натрия с другими подходящими компонентами, содержащими углерод и кремний (Abel et al. 1995, Al-Otoom et al. 2007, Pawlenko 2011). Этот материал характеризуется высокой гидрофобностью после нанесения на бетон, что дает ему преимущество в использовании в качестве средства для защиты поверхности бетона.Кристаллизующийся материал из ацетата натрия, используемый в этом исследовании, представляет собой раствор, который реагирует с водой с образованием кристаллов, которые покрывают поры бетона, не блокируя их.

2.2. Образцы и испытания. Для этого исследования был изготовлен бетон

C40 с водоцементным соотношением 0,46. Величина осадки для этой смеси составила 70 мм. Состав бетонной смеси, показанный в Таблице 1, был разработан в соответствии с BS 1881–125 (Британский институт стандартов 2013).

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными пропитками для поверхностей https://doi. org / 10.1080 / 10298436.2019.1567917

Опубликовано на сайте:
17 января 2019 г.

Таблица 1. Пропорции бетонной смеси в соответствии с BS 1881-125.

48 кубиков размером 100 мм × 100 мм × 100 мм были отлиты и отверждены в течение 28 дней в камере для отверждения при влажности 60% и температуре 20 ° C.

39 кубиков были обработаны тремя материалами; 13 кубиков с фторполимерами, 13 с силикатами смол и 13 с материалом для кристаллизации ацетата натрия.9 кубиков использовали в качестве контроля для сравнения. Все кубики были обработаны в соответствии с BS EN 1504–2 (Британский институт стандартов 2004) и инструкциями производителя путем нанесения кистью 200 мл / м 2 материалов на все грани бетонных кубов. На рисунке 1 представлена ​​подробная программа испытаний бетона и количество кубиков, использованных в каждом испытании.

Рисунок 1. Спецификации и протокол испытаний.

2.3. Водопоглощение

Испытание на первоначальное поглощение поверхности (ISAT), как указано в BS 1881–208, было проведено на 18 бетонных кубах для проверки устойчивости пропиток к водопоглощению (Британский институт стандартов 1996). Остальные 30 кубиков также были протестированы на водопоглощение в соответствии с ASTM D 6489 (ASTM 1999). Для обеспечения согласованности в процедурах испытаний ASTM D 6489–99 использовались бетонные кубики вместо цилиндрических стержней, как указано в стандарте.

Испытание ISAT проводилось на кубиках после 28 дней отверждения и после их сушки до достижения постоянной массы. Для водопоглощения согласно ASTM D 6489-99 кубики сушили в печи в течение 24 часов при 75 ° C до достижения постоянной массы.Кубики помещали при температуре окружающей среды для охлаждения, а затем одну грань каждого куба обрабатывали пропитками. Другие грани кубиков, контактирующие с водой во время испытания, были герметизированы водонепроницаемым герметиком для предотвращения проникновения воды через бетон. Впоследствии кубики помещали на стальную проволочную сетку внутри контейнера, чтобы вода могла циркулировать под ними, а затем заполняли контейнер водой до тех пор, пока уровень не достигал 70 мм от верха стальной сетки. Через 24 и 48 часов образцы бетона вынимали из контейнера и взвешивали.На рисунке 2 показаны бетонные кубики во время испытаний.

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными пропитками для поверхностей https://doi.org/10.1080/10298436.2019.1567917

Опубликовано в Интернете:
17 января 2019 г.

Рис. 2. Испытание бетона на водопоглощение в соответствии с (а) модифицированной процедурой испытаний ASTM D 6489 и (б) процедурой ISAT.

Краткое сравнение двух использованных тестов приведено в Таблице 2. Выполнение теста до 48 часов покажет характеристики материала для более продолжительного воздействия воды.

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными пропитками для поверхностей https://doi.org/10.1080/10298436.2019.1567917

Опубликовано в Интернете:
17 января 2019 г.

Таблица 2. Сравнение метода водопоглощения BS и воды ASTM способ приема.

2.4. Фрикционные свойства

Фрикционные свойства 12 кубиков обработанного и необработанного бетона были измерены в соответствии с BS EN 13036-4 с помощью маятникового теста (British Standards Institution 2003). Эти 12 кубиков были взяты из кубиков, которые уже использовались в тесте на водопоглощение, и их оставили сушиться перед использованием в этом тесте. Для каждого бетонного куба было проведено пять измерений на сухой и влажной поверхностях, после чего было рассчитано значение маятникового теста (PTV).Все поверхности испытанного бетона имели одинаковую текстуру и шероховатость, чтобы сравнение между образцами было более согласованным. Та же процедура применяется и к контрольному бетону.

2,5. Измерение гидрофобности

Степень гидрофобности обработанных поверхностей оценивали путем измерения угла смачивания (θ) между каплей воды и поверхностью. Для этого использовался гониометр; он включает систему видеозаписи, которая подключается к программе цифровой обработки изображений (Anderson and Carroll 2011).

Увеличение краевого угла приводит к увеличению гидрофобности поверхности; поверхности с углами смачивания более 90 ° считаются гидрофобными. Однако, если угол смачивания достиг или превысил 150 °, материал считается супергидрофобным (Anderson and Carroll 2011).

3. Результаты и обсуждение

3.1. Анализ микроструктуры

Все три поверхностных пропитки, а также бетон, обработанный этими материалами, наблюдались под растровым электронным микроскопом (SEM) с различным увеличением, варьирующимся от 1000X до 50,000X.

На рис. 3 a-c показана микроскопическая структура трех материалов и их взаимодействие с бетоном.

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными пропитками для поверхностей https://doi.org/10.1080/10298436.2019.1567917

Опубликовано в Интернете:
17 января 2019 г.

Рис. 3. Микроструктура защитных материалов и взаимодействие между бетоном и материалами: (а) фторполимер, (б) силикатная смола и (в) кристаллизующийся материал из ацетата натрия.

Как показано на Рисунке 3a, лиофилизированная структура фторполимера выглядит как сетка (изображение 5000X слева), а углубленное исследование (изображение 50 000X слева) показывает, что частицы фтора в основном распределены по поверхности. поверхность материала (Ван и др., 2018). Это позволяет активному содержимому прикрепленного к порам бетона фторполимера увеличить гидрофобность и снизить его водопоглощение.Глядя на взаимодействие между фторполимером и бетоном, можно увидеть, что фторполимер покрывает большую площадь поперечного сечения бетона (изображение в 5000 раз справа), а при более внимательном рассмотрении (изображение 50 000 справа) фторполимер отображается как « частицы гальки с гладкой поверхностью, прикрепленные к бетону, размером менее 200 нм. Такой размер частиц фторполимера позволяет ему проникать через большинство пор в бетоне и выравнивать их, не забиваясь.

Анатомическая структура силикатной смолы, описанная на рисунке 3b, показывает прикрепленные клаттеры кремнеземной смолы, которые работают как единое целое (изображение в 5000 раз слева).При нанесении на бетон силикагель образуется и создает точки упрочнения во внутренней структуре бетона после его осаждения внутри пор, не блокируя их полностью (Sandrolini et al. 2012, Franzoni et al. 2013). Это относится к реакции между прикрепленной силиконовой смолой с гидроксильными группами в бетоне в присутствии водородных связей, которая позволяет силиконовой смоле прилипать к порам в течение всего времени высыхания, придавая бетону гидрофобные свойства (Pan et al.2017). С другой стороны, сравнивая этот материал с традиционными силановыми / силоксановыми материалами, Silane работает над проникновением в поры и их блокированием, не позволяя бетону дышать из-за присутствия алкоксигруппы в их молекулярной структуре. Алкокси-группа обладает способностью реагировать с водой внутри пор бетона с образованием силанольных групп, которые конденсируются внутри пор и блокируют их (Pan et al. , 2017).

Что касается кристаллизующегося материала из ацетата натрия, на рис. 3с показаны некоторые маленькие кристаллы, прикрепленные друг к другу (изображение в 1000 раз слева).Углубленное исследование их структуры (изображение в 10 000 раз слева) показывает, что они имеют аморфную структуру с гладкими поверхностями, что усиливает их гидрофобный эффект (Al-Kheetan et al. 2018b). Реакция этого материала с водой приводит к соединению кристаллов ацетата натрия с порами бетона, образованию более плотной структуры бетона и образованию другого типа кристаллов, содержащих кремнийорганические компоненты с углеводородной группой, что устраняет гидрофильные свойства кремнезема и превращает его в водоотталкивающий. агент (2,000-кратное изображение справа) (Palomino et al.2007 г., Wagh et al. 2010 г., Wagh et al. 2015). Изображение 10,000X (справа) на рисунке 3c показывает площадь поперечного сечения обработанного бетона, где видно, что кристаллы прикреплены к текстуре бетона и упакованы друг с другом, покрывая всю площадь поперечного сечения бетона.

3.2. Сопротивление скольжению

Для всех обработанных и необработанных образцов бетона были сняты три отдельных показания для каждого колебания маятникового тестера. В таблице 3 показано сопротивление скольжению всех образцов бетона после проведения испытания на сухих и влажных поверхностях.Значение маятникового теста (PTV) для каждого случая оценивалось путем вычисления среднего значения пяти колебаний на каждой поверхности.

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными пропитками для поверхностей https://doi.org/10.1080/10298436.2019.1567917

Опубликовано в Интернете:
17 января 2019 г.

Таблица 3. Свойства сопротивления скольжению для всех обработанных и необработанных бетонов в терминах значений маятникового теста.

Сравнивая сопротивление скольжению всего обработанного и контрольного бетона на основе их значений PTV, контрольные образцы показали наивысшее сопротивление скольжению среди всего бетона, когда бетон либо сухой, либо влажный. Однако бетон, обработанный кристаллизующимся материалом из ацетата натрия и фторполимерными материалами, достиг значений PTV незначительно ниже, чем необработанный бетон, и в то же время выше, чем образцы бетона, обработанные силикатной смолой. Бетон, обработанный силикатной смолой, показал самое низкое сопротивление скольжению, с PTV 22, когда поверхность сухая, и 18, когда она влажная; PTV бетона, обработанного силикатной смолой для сухих поверхностей, был даже ниже, чем PTV всех других материалов для влажных поверхностей.

3.3. Гидрофобность

Был измерен контактный угол для обработанных и контрольных бетонных поверхностей и сняты показания из разных мест на разных образцах. Ли и Нейман (1992) предлагают принимать три значения краевого угла с 30-секундным интервалом между каждым измерением в течение общего периода 90 секунд. Однако в этом исследовании тест проводился в течение двух минут, а угол смачивания измерялся с 30-секундными интервалами, как было предложено Ли и Нойманом (1992). На рис. 4a-d показан угол контакта между каплей воды и поверхностями бетона в разные промежутки времени.

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными пропитками для поверхностей https://doi.org/10.1080/10298436.2019.1567917

Опубликовано в Интернете:
17 января 2019 г.

Рис. 4. Угол смачивания бетонных поверхностей: (а) необработанные, (б) обработанные кристаллизующим материалом из ацетата натрия, (в) обработанные фторполимером и (г) обработанные силикатной смолой.

Результаты этого теста подтверждают результаты теста сопротивления скольжению, полученные в предыдущем разделе. Из рисунка 4 и таблицы 3 видно, что бетон, обработанный силикатной смолой, имеет самую высокую гидрофобность и в то же время самое низкое сопротивление скольжению среди всех образцов бетона. Угол смачивания силикатной смолы начинался со 116 ° в начале испытания и постепенно уменьшался до 107 ° после 120 с испытания. Бетон, обработанный фторполимером, со временем также показал высокие водоотталкивающие свойства; Угол контакта был незначительно меньше, чем у бетона, обработанного силикатной смолой, с максимальным значением 111 ° при 0 с и минимальным значением 95 ° в конце испытания. С другой стороны, кристаллизующийся материал из ацетата натрия показал наименьшие гидрофобные свойства среди всех обработанных образцов с углом контакта 82 ° при 0 с и 29 ° после 120 с испытаний.Несмотря на низкий угол смачивания материала, кристаллизующегося из ацетата натрия, его гидрофобность была в два раза выше, чем у контрольного бетона, а его сопротивление скольжению, как показано в таблице 3, было выше, чем у всего обработанного бетона, и было близко к контрольному. Это также указывает на то, что частицы кристаллизующегося материала из ацетата натрия проникли через поверхность и образовали футеровку, а не заблокировали поры, позволяя бетону дышать.

3.4. Поглощение поверхности за первые 60 мин.

Поглощение воды бетоном было исследовано с использованием метода ISAT как для обработанных, так и для необработанных кубиков.На рисунке 5 показана средняя скорость водопоглощения для всех бетонных смесей с интервалами 10, 30 и 60 минут.

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными пропитками для поверхностей https://doi.org/10.1080/10298436.2019.1567917

Опубликовано в Интернете:
17 января 2019 г.

Рис. 5. Средние показатели водопоглощения на поверхности контрольного бетона и бетона, обработанного кристаллизующим материалом из фторполимера, силикатной смолы и ацетата натрия.

Общей чертой всех образцов обработанного и необработанного бетона, как показано на Рисунке 5, является снижение скорости водопоглощения со временем. Однако обработанный бетон показал лучшие характеристики, чем контрольный бетон с разницей 0,13 мл / м 2 в случае силикатной смолы и 0. 18 мл / м 2 .s в случае кристаллизующегося материала из ацетата натрия после 60 мин испытания. Сравнение обработанного бетона вместе; бетон, обработанный ацетатом натрия, показал наименьшее водопоглощение, начиная с 0,06 мл / м 2 за 10 мин и заканчивая 0,009 мл / м 2 за 60 мин. Оба бетона, обработанные фторполимерами и силикатными смолами, показали сходные характеристики друг с другом со скоростью водопоглощения около 0,06 мл / м 2 за 60 мин.

При сравнении трех различных обработок друг с другом в отношении контрольного бетона, бетон, обработанный ацетатом натрия, показал эффективность 95% по сравнению с контролем через 60 минут, по сравнению с 69% для бетона, обработанного либо фторполимерами, либо силикатными смолами. Это, несомненно, доказывает эффективность трех пропиток, независимо от разницы в характеристиках между ними, и высокую эффективность, которую они оказывают при защите бетона от проникновения воды.

Два фактора способствовали снижению водопоглощения в бетоне, обработанном тремя материалами; их гидрофобная природа, показанная на рисунке 4, и их влияние на снижение пористости бетона (Кришнан и др. 2013, Пан и др. 2017). Эти три материала обладают схожим механизмом защиты бетона, и все они зависят от их гидрофобной природы и их способности уменьшать размер пор (не блокируя их), чтобы уменьшить проникновение воды. Однако разница в характеристиках между тремя материалами может происходить из-за их различного механизма взаимодействия с бетоном, обсуждаемого в разделе 3.1.

3.5. Водозабор в течение 48 часов

Параллельно 30 кубиков были испытаны на водопоглощение за счет капиллярного подъема через 24 и 48 часов после погружения в воду.Результаты были получены в виде процента от сухой массы куба с использованием следующего уравнения (Уравнение 1), которое приведено в ASTM D 6489 (ASTM 1999): (1) Поглощение в процентах (%) = W2-W1WA × 100 (1), где ;

W A : сухой вес образцов бетона перед нанесением материала (г).

W 1 : Вес образцов бетона после нанесения пропитки и герметика (г).

W 2 : Вес образцов бетона после погружения в воду (г).

Характеристики каждого пропиточного материала после 24 и 48 часов погружения в воду показаны на Рисунке 6.

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными пропитками для поверхностей https://doi.org/10.1080/10298436.2019.1567917

Опубликовано в Интернете:
17 января 2019 г.

Рисунок 6. Средний процент водопоглощения для обработанного и необработанного бетона после погружения в воду на 24 и 48 часов соответственно.

Результаты этого теста аналогичны результатам теста ISAT. Бетон, обработанный ацетатом натрия, показал наименьшую скорость водопоглощения среди всех бетонных образцов после 24 или 48 часов погружения. С другой стороны, характеристики бетона, обработанного материалами фторполимера и силикатной смолы, были менее эффективными, чем характеристики бетона, обработанного ацетатом натрия. После 24 часов погружения и фторполимер, и силикатная смола показали одинаковые характеристики с водопоглощением 0.7%. Однако бетон, обработанный силикатной смолой, начал поглощать больше воды в период между 24 и 48 часами погружения с 1,4% через 48 часов, тогда как бетон, обработанный фторполимером, впитал 0,87% через 48 часов. Контрольные образцы потребляли наибольшее количество воды среди всех образцов — 1,4% и 1,7% через 24 и 48 часов соответственно.

Снижение водопоглощения, которое ацетат натрия смог достичь по сравнению с контролем, составило около 77% через 24 часа тестирования и 63% через 48 часов тестирования.С другой стороны, после 48 часов испытаний бетон, обработанный фторполимером, показал снижение водопоглощения на 51%, тогда как бетон, обработанный силикатной смолой, показал снижение водопоглощения на 20%. После 24 часов испытаний бетон, обработанный фторполимером и силикатной смолой, впитал на 52% меньше воды, чем необработанный бетон.

3.6. Сравнительный анализ

Чтобы объединить результаты обоих тестов, ISAT и потребления воды, скорость водопоглощения, полученная из теста ISAT, и процент потребления воды, полученный из теста ASTM, были перенесены в водопоглощение. количество в миллилитрах.Таблица 4 иллюстрирует результаты обоих тестов по водопоглощению, начиная с 10 минут тестирования и заканчивая 48 часами. Стоит отметить, что результаты ISAT были преобразованы в совокупные данные, поэтому они будут иметь те же тенденции и измерения, что и результаты, полученные в результате теста ASTM.

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными пропитками для поверхностей https://doi.org/10.1080/10298436.2019.1567917

Опубликовано в Интернете:
17 января 2019 г.

Таблица 4.Водопоглощение бетона в течение длительного срока службы комбинированных методов испытаний.

Хотя оба теста работают по-разному, и они представляют две разные концепции водопоглощения; водопоглощение за счет капиллярного всасывания и водопоглощение под давлением, их результаты можно связать вместе, чтобы получить полномасштабное измерение, охватывающее более длительные периоды времени. Кроме того, объединение результатов обоих тестов даст близкую оценку реальной ситуации; водопоглощение через дорожное покрытие происходит либо из-за дождя, либо из грунтовых вод, и оба комбинированных теста предназначены для измерения водопоглощения в этих ситуациях. Кратковременное и долгосрочное водопоглощение бетона показано на рисунке 7.

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными пропитками для поверхностей https://doi.org/10.1080/10298436.2019.1567917

Опубликовано онлайн:
17 января 2019

Рисунок 7. Кратковременное и долгосрочное водопоглощение обработанного и контрольного бетона в течение 48 часов.

Непрерывность водопоглощения, измеренная в обоих тестах, может быть отмечена на Рисунке 7, поскольку поведение материалов остается неизменным на обеих фазах тестирования, причем бетон, обработанный ацетатом натрия, показывает наименьшее водопоглощение во время весь период. С другой стороны, бетон, обработанный фторполимером, в течение первых 24 часов испытаний работал так же, как бетон, обработанный силикатной смолой. Тем не менее, фторполимер начал поглощать меньше воды и приближается к характеристикам, аналогичным ацетату натрия, во второй 24-часовой период тестирования. Однако требуется больше подтверждений при выполнении более длительного периода. Напротив, бетон, обработанный силикатной смолой, продолжал поглощать воду с большей скоростью после 24 часов испытаний, приближаясь к поведению контрольного бетона.

4. Резюме и выводы

Испытания трех гидрофобных обработок поверхности в этом исследовании показали многообещающие результаты в защите бетона от водопоглощения. Эффективность трех материалов; Фторполимеры, силикатные смолы и кристаллизующийся ацетат натрия оценивали с использованием двух методов; Метод водозабора ISAT и ASTM.Кроме того, гидрофобность обработанного и необработанного бетонного покрытия была оценена для подтверждения результатов водопоглощения и подтверждения результатов испытаний на сопротивление скольжению. Совместимость и взаимодействие обработки с бетоном были оценены путем анализа микроструктуры. В то время как ацетат натрия показал наименьшую скорость водопоглощения среди всех других обработок, его гидрофобность была самой низкой (за исключением контроля), что помогло повысить его сопротивление скольжению. Что касается бетонного покрытия, кристаллизующийся материал из ацетата натрия будет наиболее подходящей и совместимой обработкой, поскольку этот материал показал значения сопротивления скольжению, аналогичные контрольным, и способствовал снижению водопроницаемости бетона.Присутствие ацетата натрия в компонентах этого материала помогло ему работать лучше, чем другие виды обработки, из-за их реакционной способности с цементными смесями в присутствии воды, образуя гидрофобные кристаллы силиката, которые покрывают стенки пор.

И тест, на который ссылается BS, ISAT, и тест на основе ASTM можно рассматривать как продолжение и дополнение друг друга. Это можно было наблюдать по аналогичным результатам, полученным в обоих тестах. Например, в тесте ISAT бетон, обработанный силикатной смолой и фторполимером, показал одинаковые характеристики в течение 1 часа тестирования.Те же материалы выполнялись аналогично в течение первых 24 часов по методу ASTM, что отражает тот факт, что тест ASTM является продолжительным тестом, продолжающим поисковый процесс ISAT. Кроме того, кристаллизующийся материал из ацетата натрия показал одинаковые характеристики и характеристики в обоих тестах.

По-прежнему необходимы дальнейшие испытания, чтобы оценить долговременные характеристики этих материалов и их влияние на сопротивление скольжению. Кроме того, очень важно проверять сопротивление скольжению до и после добавления воды в течение длительного времени, чтобы оценить, как водопоглощение влияет на производительность.

Рисунок 2. Испытание бетона на водопоглощение в соответствии с (а) модифицированным ASTM D 6489 процедура тестирования и (b) процедура ISAT.

Рисунок 3. Микроструктура защитных материалов и взаимодействие между бетоном и материалами : (а) фторполимер, (б) силикатная смола и (в) материал для кристаллизации ацетата натрия.

Рисунок 4. Угол контакта для бетонных поверхностей: (a) необработанные, ( б) обработанные кристаллизующим материалом из ацетата натрия, (в) обработанные фторполимером и (г) обработанные силикатной смолой.

Рис. Материал для кристаллизации фторполимера, силикатной смолы и ацетата натрия.

Рисунок 6. Средний процент водопоглощения для обработанного и необработанного бетона после погружения в воде на 24 и 48 ч соответственно.

Рисунок 7. Кратковременное и долгосрочное водопоглощение обработанного и контрольного бетона в течение 48 часов.

Узнайте о различиях и преимуществах гидрофильных и гидрофобных растворов

Химические растворы — это экономичное решение для многих проектов по герметизации протечек, заполнению пустот и стабилизации грунта. Выбор правильного материала и его правильная установка имеют решающее значение для долгосрочного успеха.

Химические растворы делятся на два класса: гидрофильные растворы, которые обладают сродством к воде и ищут ее, и гидрофобные растворы, которые отталкивают воду и имеют тенденцию сопротивляться перемещению к влажным участкам. Это означает, что они подходят для одних приложений лучше, чем для других.

Гидрофильные растворы

Поскольку гидрофильные материалы ищут воду в трещинах, они впитываются в плотные трещины и поры бетона или кирпичной кладки и имеют прочную связь с влажным бетоном. Их следует использовать для предотвращения утечек через трещины или стыки. и являются очень эффективным долгосрочным решением. Чаще всего используются полиуретаны, но также можно использовать акрилаты.

Гидрофильный материал для стабилизации грунта абсорбирует столько воды, сколько вступает в контакт во время первоначального отверждения.Это поглощение позволяет расширять смолу водой. Конечным результатом является продукт типа желатина, который не добавляет прочности, но непроницаем для воды. Когда уровень грунтовых вод падает, влага в продукте гидрофильной стабилизации испаряется, и продукт сжимается. Наши испытания показали, что восстановление реабсорбции колеблется только в пределах 60-80%. Это означает, что гидрофильная смола для стабилизации почвы лучше всего подходит для почв, которые остаются влажными большую часть времени , например, для мест с высоким уровнем грунтовых вод.Тем не менее, гидрофобные материалы обычно являются лучшим выбором для стабилизации грунта.


Гидрофобные растворы

Гидрофобный раствор не будет прочно сцепляться с бетоном. Это пример трещины, залитой гидрофобным материалом (не продуктом Prime Resins). Видно, что застывший гидрофобный материал легко отслаивается; этот материал не закрыл утечку. Позднее введение Prime Flex 900 XLV закрыло трещину.

Гидрофобные вещества отталкивают воду в трещине, и вода будет действовать как разрушитель связи между пенополиуретаном и бетоном, что приводит к низкой прочности сцепления.Их гидрофобная природа означает, что они не будут разбавляться, и на их реакцию не влияет присутствие воды. По этим причинам гидрофобные материалы не подходят для инъекции трещин, но они являются отличным выбором для затирки завесы, герметизации фонтанирующих утечек, уплотнения сжатия, заполнения пустот и стабилизации грунта .

Гидрофобный полиуретан обычно используется для заполнения пустот и стабилизации грунта из-за его низкой вязкости, высокой скорости расширения и способности схватываться во влажных условиях без разбавления.

При попадании в рыхлый грунт или пустоты он расширяется, образуя жесткую пену, которая вытесняет любую присутствующую воду. Материал расширяется в почве до 1000% и образует прочную непроницаемую массу, связывая частицы почвы вместе. Поскольку на жесткий гидрофобный материал не влияют колебания влажности почвы, на него практически не влияет уровень грунтовых вод. Он сохраняет свою прочность, размер и водонепроницаемость практически при любых почвенных условиях. Это делает его популярным выбором для заливки швов люков и дамб .

Почему облигация важна?

Бетон расширяется и сжимается при изменении температуры. При повышении температуры бетон расширяется, и трещины затягиваются. Когда температура падает, бетон сжимается и открываются трещины. Пенополиуретан предназначен для заделки протекающих трещин. Однако, если материал не сцепляется с влажным бетоном, он в конечном итоге выйдет из строя во время этих термических циклов, особенно в холодную погоду. Трещины откроются и между бетоном и пеной останется зазор, через который вода просочится обратно.Вот почему гидрофильные материалы лучше подходят для герметизации протечек с помощью инъекции трещин и почему гидрофобные материалы хорошо подходят для затирки швов.

гидрофильный Гидрофобный
Поведение Ищет воду Отталкивает воду, реакцию и застывшую структуру, не подвержен влиянию воды
Реакция Реагирует с водой Требуется катализатор
Отвержденное состояние Гибкая пена или гель Жесткая пена
Лучшие приложения Закачка трещин при утечках
Прекращение активных инфильтраций
Герметизация трещин, подверженных движению или вибрации
Стабилизация влажных почв
Затирка проницаемых растворов (акрилат)
Затирка завесы для герметизации протечек
Заполнение пустот
Стабилизация грунта
Затирка уплотняющим раствором
Затирка проницаемого раствора
Устранение фонтанирующих утечек
Prime Resins продукт Prime Flex 900 XLV
Prime Flex 900 MV
Prime Flex Hydro Gel SX
AR 800
AR 870
Prime Flex 910
Prime Flex 920
Prime Flex 940
Prime Flex 985

Что такое гидрофобный бетон? — Брызгозащита, ООО

Проще говоря, гидрофобный бетон — это бетонная поверхность, отталкивающая воду. Для этого вам часто понадобится раствор, нанесенный на ваши бетонные поверхности. Ниже вы узнаете, как защитить бетон от лишней воды и влаги.

Здесь, в Splash Proof, мы ценим помощь вам в поддержании наилучшего вида вашей собственности. Чтобы узнать больше о нашей компании, нажмите здесь.

Как сделать бетонные поверхности водонепроницаемыми?

Как указывалось ранее, самый простой способ сделать ваш бетон гидрофобным — нанести на его поверхность гидроизоляционный продукт.Для общего состояния вашего бетона важно иметь в виду план защиты. Здесь, в Splash Proof, наша команда может предоставить вам несколько услуг, чтобы защитить ваш бетон от бактерий и лишней воды.

Мы можем герметизировать бетонные поверхности у вас дома или на работе. Позвоните нам сегодня, чтобы запросить расценки. Мы будем рады помочь вам как можно скорее защитить ваш бетон.

Преимущества бетонных герметиков

Основным преимуществом герметизации вашего бетона является то, что он отталкивает излишки воды. Наши герметизирующие решения самоочищаются даже под дождем. Каждый из наших доступных продуктов экологичен и безопасен для вашего дома и семьи.

Некоторые дополнительные преимущества включают защиту от сильных ультрафиолетовых лучей, борьбу с коррозией, и мы предоставляем щедрую 5-летнюю гарантию на все проекты по герметизации бетона. Чтобы узнать больше о нашей линейке продуктов, перейдите по этой ссылке.

Другие услуги по бетону, предлагаемые Splash Proof America

Наша инновационная команда также может предоставить вам прекрасную поверхность для мытья под давлением.Если у вас есть бетонные тротуары, их можно сильно разрушить, чтобы удалить грязь и бактерии. Мы можем обработать не только ваш бетон, но и любые специальные конструкции.

Подробнее об этой услуге можно узнать здесь.

Сделайте бетон гидрофобным сегодня

Здесь, в Splash Proof, наша команда всегда готова помочь вам со всеми вашими потребностями в гидроизоляции.