Вы здесь

Гидроизоляционный материал “Кальматрон” — перспективы применения

Версия для печати

Срок службы зданий, сооружений или их отдельных элементов определяется множеством факторов — конструктивным решением, выбором материалов, качеством производства строительно-монтажных работ и условиями эксплуатации. В нашем климатическом районе конструкции и сооружения особенно подвержены воздействию воды, водяного пара, мороза, агрессивных сред, высоких температур. Так, до 95 % подземных, заглубленных сооружений различного рода емкостей имеют отказы по гидроизоляции, которые происходят на ранней стадии эксплуатации и способствуют ускоренному износу железобетонных конструкций.

Результатом отказа гидроизоляционных систем является увеличение прямых затрат на эксплуатацию конструкций (в 2–5 раз), сокращение срока службы сооружения (в 1,5–2 раза) и эксплуатационного оборудования, изменение эксплуатационной среды внутри сооружения, ухудшение условий труда и уменьшение прибыли от его эксплуатации. Увеличиваются прямые затраты на проведение текущих и капитальных ремонтов.
Гидроизоляция сооружений — это система, для успешного функционирования которой необходимо ориентироваться на системный подход при ее создании. Гидроизоляционная система представляет собой совокупность элементов, защищающих сооружения от воздействия воды и влаги. Частью ее является гидроизоляционная мембрана — покрытие из различных материалов, наносимых на поверхность сооружения или вне его.
 На выбор материала и конструкции гидроизоляционной мембраны влияет величина предполагаемого гидростатического давления воды, допустимой влажности воздуха помещения, агрессивности среды, деформативности сооружения. Особое внимание уделяется конструктивной схеме герметизации стыковых соединений, сопряжений конструкций, коммуникаций, деформационных швов и пр., так как чаще всего отказ гидроизоляции происходит в результате деформации отдельных элементов и блоков сооружения или в результате дефектов в стыковых соединениях.

В связи с этим имеются два подхода к проектированию гидроизоляционных систем: один — по стоимости и надежности; другой – по стоимости и ремонтопригодности. В первом случае на весь срок службы сооружения проектируется мощная, надежная, дорогая гидроизоляционная система, которая может воспринимать деформации, но обладает низкой ремонтопригодностью. Во втором — относительно дешевая гидроизоляция, которая при незначительных повреждениях может быть легко отремонтирована или заменена. Основные достоинства и недостатки материалов гидроизоляционных систем приведены в таблице 1 [1].

В практике применяются гидроизоляционные мембраны на основе минеральных вяжущих. К ним относятся четыре типа материалов: а) металлизированные; б) капиллярные (кальматирующие); в) обмазочные с уплотняющими добавками; е) модифицированные полимерами.

Мембраны на минеральном вяжущем обладают высокой паропроницаемостью и эффективны как со стороны позитивного, так и со стороны негативного воздействия воды. Нанесение их на поверхность бетона или каменной кладки производится с помощью кисти, щетки, валика, шпателя, механическим способом (напылением). Для этих материалов не требуется, чтобы основание было сухим, возможно также нанесение на свежеуложенный бетон.

В состав металлизированных материалов входит смесь песка, цемента и железных опилок. При смешивании с водой происходит медленное окисление железа с увеличением объема конечного продукта, герметизация нанесенного слоя, заделка трещин, что эффективно при герметизации швов.

Обмазочные гидроизоляционные материалы представляют собой смесь песка, цемента и уплотняющих добавок, которые при нанесении их подобно штукатурке обеспечивают водонепроницаемость. Используются быстросхватывающие составы для устранения протечек воды при ремонтно-восстановительных работах.

Составы, модифицированные полимерами, чаще всего акриловой эмульсией, широко распространены при проведении ремонтных и строительных работ. После отверждения обладают эластичными свойствами, способны перекрывать трещины до 0,5 мм, выдерживать значительное — до 0,5 МПа позитивного и до 0,01 МПа негативного — давление воды. Недостатком является потеря эластичности со временем.
Перспективными, имеющими все достоинства мембран на минеральном вяжущем, являются составы проникающего действия, в которых используются различные сочетания специальных добавок с песком и цементом.

На сегодняшний день в практике используется немало защитных материалов проникающего действия. Из зарубежных наиболее известны Ксайпекс, Пенетрон, Вандекс, Осмосил, Торосил, Хидромал; материалы российского производства — Акватрон, Гидрофлекс, Кальмафлекс, Гидротэкс, Стромикс, Лахта и др.

В Беларуси ООО “Белкальматрон” производится защитный состав проникающего действия “Кальматрон”. Состав выпускается в соответствии с ТУ РБ 190463765.365–2004 “Состав защитный проникающего действия “Кальматрон”. Технические условия”. Одновременно разработан и производится экономичный состав проникающего действия “Кальматрон-Эконом” (ТУ РБ 190463765–2005 “Состав цементный защитный проникающего действия “Кальматрон-Эконом”. Технические условия”) для заделки швов, раковин, восстановления разрушенных поверхностей и т.д. Устройство гидроизоляции, ремонт и защита строительных конструкций с применением данных защитных составов проникающего действия производятся согласно технологической карте ТК 111/03/07–2004. 

Защитные свойства состава “Кальматрон” базируются на его способности при затворении водой проявлять эффект цементирующего материала, который при нанесении на поверхность бетона образует покрытие, существенно повышающее непроницаемость бетона за счет собственной высокой непроницаемости, а также проникания с водой химических соединений, вступающих в реакцию со свободной известью цемента. Это вызывает появление нерастворимых кристаллических образований в капиллярах и порах бетона или раствора, которые препятствуют поступлению воды (рис. 1). Эффективность защитных свойств зависит от пористости структуры бетона и проявляется в наибольшей степени при нанесении на бетоны низких по водонепроницаемости марок (W2 и W4), а также подвергающихся агрессивному воздействию среды.

Для успешного проникновения реакционноспособных химических соединений в бетон его поверхность должна иметь открытую поровую структуру. Она может быть получена только при удалении цементного “молока” с поверхности бетона путем очистки его водой под высоким давлением. Механическая очистка с помощью фрез, металлических щеток, сухая пескоструйная обработка забивает и заполировывает поры, что делает воздействие материалов малоэффективным. Рационально совмещать механическую очистку бетонной поверхности с последующим устранением продуктов очистки водой под давлением.
 Применение покрытия рекомендуется для повышения водонепроницаемости тяжелых и мелкозернистых бетонов на портландцементах с низким и средним содержанием алюминатов (С3АЈ8%). Покрытие “Кальматрон” диффузионно проницаемо для парогазовой среды и используется для защиты наружных поверхностей бетонных и железобетонных стен зданий и сооружений, эксплуатирующихся в атмосферных условиях. Наносить на поверхность покрытия “Кальматрон” финишные паронепроницаемые материалы не рекомендуется.

Уход за свеженанесенным материалом имеет решающее значение. Конструкции должны находиться во влажном состоянии при температуре более +5°С в течение 24–48 часов после укладки.

Многочисленные исследования проведенные в отраслевой научно-исследовательской лаборатории модифицированного бетона БНТУ показали эффективность использования кальматирующих составов для устройства гидроизоляционных мембран.

Физико-механические показатели составов защитного проникающего действия “Кальматрон” и “Кальматрон-Эконом” приведены в таблицах 2 и 3.

Водонепроницаемость гидроизоляционной мембраны определена по ГОСТ 12730. В качестве образцов использовались цилиндры из тяжелого бетона диаметром и высотой 150 мм, с одной торцевой стороны обработанные составом “Кальматрон”. Давление воды создавали на незащищенной очищенной поверхности. Результаты исследований показали, что наибольший эффект уплотнения от обработки кальматирующим составом достигается на более пористых бетонах и менее заметен на малопроницаемых бетонах.

Водонепроницаемость бетона увеличивается с марки W2-W4 до W10-W12. Увеличение водонепроницаемости — кальматирующий эффект — растет со временем в благоприятных условиях хранения образцов (нормально-влажностные условия хранения).

“Кальматрон” увеличивает сопротивление прониканию воздуха и диффузионной проницаемости углекислого газа. Сопротивление прониканию воздуха со стороны защиты составило 5,1—14,9 с/см3 против 0,4—1,0 с/см3 контрольных образцов без обработки. Возросло сопротивление прониканию воздуха и со стороны, не подвергавшейся защите, — соответственно с 0,9–2,2 с/см3 до 12,3–26,3 с/см3. Диффузионная проницаемость углекислого газа уменьшилась для мелкозернистого бетона примерно в 2–3 раза [2].
Существенно снижается скорость диффузионного переноса хлористых солей. В первые два месяца испытаний глубина проникновения хлоридов для образцов, обработанных кальматирующим составом, уменьшилась в 1,5–2 раза [2].

Одновременно проведены исследования по использованию состава “Кальматрон” в качестве кальматирующих добавок в бетон. Они показали, что химические реагенты равномерно распределяются в объеме бетонной смеси на стадии приготовления, растворяются в воде и вступают в химические реакции с активными составляющими цемента. В результате формируются сложные соли, способные создавать нерастворимые кристаллогидраты. Их образование происходит постепенно, с меньшей скоростью, чем реакции гидратации цемента, поэтому сеть новообразованных кристаллов заполняет капилляры, микротрещины и поры бетона. При этом кристаллы являются составной частью структуры бетона и оказывают влияние на его физико-механические свойства. Заполненные нерастворимыми кристаллами капилляры и микротрещины не пропускают воду [3].

Процесс формирования кристаллов приостанавливается в результате снижения влажности бетона. Во время эксплуатации конструкций, например при увеличении гидростатического давления, химическая реакция кристаллообразования возобновляется, в результате чего продолжает снижаться водопроницаемость бетона.

Промышленная апробация кальматирующих составов проведена на ряде промышленных объектов Беларуси:
– ремонт и восстановление очистных сооружений ОАО “Красносельскстройматериалы”;
– ремонт резервуаров РУП “Беларуськалий”;
– ремонт дымовой трубы ТЭЦ-5, градирни ТЭЦ-4 и очистных сооружений ТЭЦ-3;
– восстановление транспортной эстакады ОАО “Нафтан”;
– ремонт и восстановление Августовского канала;
– использование кальматирующего состава на стадии изготовления напорных железобетонных труб методом виброгидропрессования на РУП “Спецжелезобетон” (г. Микашевичи).

Проведенные лабораторные исследования и промышленная апробация подтвердили эффективность использования состава “Кальматрон” в подземном и наземном транспортном строительстве, защите канализационных и водопроводных систем, резервуаров, сооружений и ремонте строительных конструкций в качестве защитного покрытия проникающего действия, а также как кальматирующей добавки в бетон при производстве бетонных и железобетонных изделий, монолитном строительстве различных сооружений и объектов, работающих в условиях агрессивных сред.

Литература
1. Шилин А.А., Зайцев М.В., Золотарев И.А., Ляпидевская О.Б. Гидроизоляция подземных и заглубленных сооружений при строительстве и ремонте. Тверь: Русская торговая марка, 2003. 396 с.
2. Розенталь Н.К., Степанова В.Ф., Чехний Г.В. Защитные материалы проникающего действия для повышения долговечности конструкций // Долговечность строительных конструкций. Теория и практика защиты от коррозии. М.: Центр экономики и маркетинга, 2002. C. 75–79.
3. Гурский В.А. Антикоррозионная защита бетонных и железобетонных конструкций // Материалы международной научно-практической конференции “Защита от коррозии в строительстве и народном хозяйстве” 17—19 мая 2005 г. Москва.
4. Полейко Н.Л., Осос Р.Ф., Полейко Д.Н. Применение гидрофобизатора типа “Кальматрон” в производстве железобетонных труб методом виброгидропрессования // Материалы международной научно-технической конференции “Наука и технология строительных материалов: состояние и перспективы развития”. Мн.: БГТУ, 2005. С. 216–219.


comments powered by HyperComments
Читайте также
27.12.2004 / просмотров: 5 618
Заслуженный архитектор Республики Беларусь Лауреат государственной премии РБ Академик Белорусской академии архитектуры Член-корреспондент...
16.09.2005 / просмотров: 3 488
 Теперь это уже очевидно: в Светлогорске появился один из самых естественных по своей верности христианским традициям мемориалов, посвященных...
04.05.2007 / просмотров: 9 125
В законодательство, регулирующее основания и порядок проведения подрядных торгов (переговоров) в строительстве, в связи с принятием ряда нормативных...