18. Гидрофобизация строительных материалов

Причиной разрушения многих строительных материалов, обладающих высокой пористостью, является вода. Бетон, штукатурка, гипсобетон, естественные каменные материалы (известняки, опоки, доломиты), строительная керамика (кирпич, черепица, облицовочные плитки) и другие, насыщаясь водой, увеличиваются в массе до 30% и более. Вода, проникая в поры материала, постепенно растворяет кристаллические частицы, вследствие чего сцепление между ними нарушается и ослабевает, что приводит к понижению прочности. Сильно разрушает структуру материала его частое попеременное увлажнение и высыхание. Особенно отриц. воздействие на строительные конструкции оказывает капиллярный подкос при непосредственном их контакте с морскими или минерализованными грунтовыми водами, а также промышленными сточными водами, которые содержат соли и другие агрессивные вещества, либо химически реагирующие со строительными материалами, либо повышающие его растворимость.

Кремнийорганические гидрофобизаторы.

Кремнийорганическими называются соединения, в которых атом кремния соединен с УВ радикалом, например силан, тетраметилсилан, тетраэтилсилан.

Алкилхлорсиланы:

CH3SiCl3- метилтрихлорсилан

C2H5SiCl3 – этилтрихлорсилан

C2H5SiHCl2 – этилдихлорсилан

Атомы хлора в алкилхлорсиланах энергично реагируют не только с водой, но и со всеми соединениями, в состав которых входят гидроксильные группы, в том числе и со строительными материалами.на этой реакции и основано их химическое связывание с гидрофобизуемой поверхностью.

Алкилсиликонаты натрия получаются гидролизом алкилхлорсиланов с последующим растворением продуктов гидролиза в водном растворе едкого натра. Преимущество алкилсиликонатов натрия перед другими гидрофобизаторами заключается в том, что они применяются в виде водных растворов, не имеют запаха, достаточно универсальны и дешевы, т.к. чаще всего изготавливаются из отходов производства. Кроме того, применение растворов алкилсиликанатов натрия позволяет осуществлять гидрофобизацию, не ожидая полного схватывания строительных растворов, а так же обрабатывать сырые или смоченные дождем фасады. Водные растворы алкилсиликонатов натрия могут вводиться непосредственно в строительные растворы (объемная гидрофобизация штукатурок, минеральных красок и т.п.)

Полиалкилгидросилоксановые жидкости. Полиалкилгидросилоксановую жидкость получают гидролизом этилдихлорсилана. ГКЖ-94 представляет собой бесцветную вязкую жидкость, похожую на глицерин, лишенную запаха. Она не растворяется в воде. Но смешивается с органическими растворителями. Она нейтральна, не обладает корродирующим действием, не выделяет при использовании вредных газов или паров и физиолог. безвредна.

Методы гидрофобизации строительных материалов и конструкций

Гидрофобизация природных и синтетических каменных материалов кремийорганическими соединениями позволяет сохранить их декоративные качества в процессе эксплуатации и повысить их атмосферостойкость и водостойкость.

Известняки и известняково-кремнистые опоки наиболее эффективно подвергаются гидрофобизации растворами алкилсиликонатов натрия – метилсиликоната натрия (МСН) и этилсиликоната натрия (ЭСН).

Песчаник, состоящий в основном из зерен кварца, сцементированных железистыми, известяковыми или кремнеземистыми материалами, лучше всего гидрофобизовать митилсиликонатом настрия(МСН).

Мрамор, необходимо обрабатывать слабым раствором диметилдихлорсилана.

Природный гипс (ангидрит). Максимальную водостойкость приобретает после погружения на 2-3ч в раствор метилтрихлорсилана в бензине.

Строительная керамика. Красный глиняный кирпич и керамические пустотелые камни обладают значительным водопоглощением (8-30%). Для гидрофоб. керамики эф. применяют ГКЖ и МСН.

Гидрофобизация строительной керамики возможна двумя путями: перед укладкой – путем погружения в раствор гидрофобизатора и ли после укладки – путем поверхностной обработки кладки с помощью кистей или краскопультов. Для пористых – обработка жидким стеклом Na2SiO3. Гидрофобизация глиняного кирпича значительно улучшает его свойства – кирпич практически теряет способность к капиллярному подсосу воды, растворов солей, меньше загрязняется, имеет повышенную морозостойкость и теплозащитные свой ства.

Гипсовые и гипсобетонные изделия. Применение гипса в строительстве ограничено из-за его малой устойчивостью к воде. Изделия из гипса быстро поглощают 20-27% воды, что приводит к быстрому их разрушению. Высокий эффект водостойкости у гипса достигается путем поверхностной гидрофобизации метилтрихлорсиланом на керосине.

Силикатный кирпич. Для гидрофобизации силикатного кирпича используется р-ор метилсиликоната натрия или полисилоксановых смол на органическом растворителе.

Ячеистые бетоны имеют высоки теплоязоляционные св-ва, однако обладают значительно большим водопоглащением (20-40%). Наиболее экономичной и эффективной является поверхностная гидрофобизация ГКЖ-94 в орг. растворителе.

Цементные растворы и бетоны. Для их гидрофобизациинаиб эффективны кремний органические соединения особенно ГКЖ, р-ры которых могут применяться для поверхностной обработки а так же вводиться в растворные смеси.

Штукатурные растворы – кремнийорганические добавки снижают водопоглощение и водопроницаемость.

17.коррозия бетона.

Причины коррозии

Бетон, произведенный на минеральной основе, имеет капиллярно-пористую структуру и подвержен наибольшему воздействию в сравнении с другими материалами. В результате атмосферного воздействия в его пористой структуре образуются кристаллы, увеличение которых приводит к появлению трещин. Карбонаты, сульфаты и хлориды, в большом количестве растворенные в воздухе, также оказывают разрушительное влияние на строительные конструкции.

Виды коррозии

Коррозия бетона подразделяется на три вида. Основным критерием такой классификации является степень ухудшения его характеристик и свойств.

o Первая степень - вымывание составных частей бетона;

o Вторая степень - образование продуктов коррозии без вяжущих свойств;

o Третья степень - накопление малорастворимых кристаллизующихся солей, которые увеличивают объем.

Методы защиты

Для защиты бетона и повышения его долговечности вам следует применять первичную и вторичную защиту. К методам первичной защиты относится введение различных модифицирующих добавок. Они могут быть пластифицирующие (увеличивающие), стабилизирующие (предупреждающие расслоение), водоудерживающие, а также регулирующие схватывание бетонных смесей, их плотность, пористость и т. д.

К методам вторичной защиты относится нанесение различных защитных покрытий:

- Биоцидные материалы - уничтожают и подавляют грибковые образования на бетонных конструкциях. Принцип действия заключается в проникновении химически активных элементов в структуру бетона, и заполнении ими микротрещин и пор. К ним можно отнести Эпоксидно-полиуретановую шпатлевку-грунт ЭП-ХС-0050

- Оклеечные покрытия - применяются при воздействии жидких сред (к примеру, если бетонная свая подтапливается подземными водами), в грунтах, а также в качестве непроницаемого подслоя в облицовочных покрытиях. Это могут быть рулоны нефтебитума, полиэтиленовая плёнка, полиизобутиленовые пластины и т. п.

- Уплотняющие пропитки - придают бетону высокие гидрофобные свойства, резко повышают водонепроницаемость и снижают водопоглощение материала. Благодаря этим свойствам их применяют в условиях повышенной влажности и в местах, где присутствует необходимость обеспечения специальных санитарно-гигиенических требований. Для этих целей можно использовать полиуретановый компаунд или эпоксидно-полиуретановый компаунд.

- Лакокрасочные и акриловые покрытия - образуют атмосферостойкую, прочную и долговечную защиту. Так, например, акрил предотвращает разрушение, создавая полимерную пленку. Еще одним плюсом подобного метода борьбы с коррозий является защита поверхности от грибков и микроорганизмов. К этим материалам можно отнести полиуретановую эмаль и жидкий пластик.

- Лакокрасочные мастичные покрытия - используются при воздействии жидких сред, а также при непосредственном контакте бетона с твердой агрессивной средой.

Антикоррозийные покрытия можно применять везде, где существует подобная необходимость для бетона. Конструкции из этого материала встречаются в полах и стенах жилых помещений, фундаменте, гаражных комплексах, оранжереях, теплицах, очистных сооружениях, коллекторах. Также при выборе защитных средств вам следует учитывать особенности воздействия среды, возможное физическое и химическое воздействие.