Защита бетона от влаги пропитка: Защита бетона. Ремонт и защита бетона от воды, полиуретановая защита бетона от влаги, от масла. Химическая защита бетона от разрушения. Пропитка для бетона

Содержание

Защита бетона. Ремонт и защита бетона от воды, полиуретановая защита бетона от влаги, от масла. Химическая защита бетона от разрушения. Пропитка для бетона

Защита бетона – важнейшая задача при строительстве и эксплуатации бетонных сооружений и конструкций, бетонных полов.

Бетон – прочный, недорогой и технологичный строительный материал, но без защиты срок его службы достаточно ограничен.
К сожалению, на бетон оказывают агрессивное воздействие многие вещества, вода и даже атмосферный воздух.

Как защитить бетон? – Можно вводить специальные добавки непосредственно в бетон при укладке, но более простое, экономичное и эффективное средство для защиты бетона – пропитки для бетона.

Виды пропиток, технологии нанесения, цены на материалы и работы — смотрите:   Пропитка для бетона

Защита бетона от влаги и воды

Как это ни странно, защита бетона от влаги и воды не нужна. Сами по себе вода и влага бетону «не страшны», разрушающее воздействие оказывают агрессивные вещества, которые могут быть растворены в воде (соли, щелочи, кислоты и т. д.) и вместе с ней проникают в поры бетона. Агрессивные для бетона вещества содержатся практически в любых жидкостях, например, в моющих средствах. Так что защита бетона от воды — это фактически защита от проникновения агрессивных веществ.

Ещё один негативный фактор – вода может замерзать в порах бетона, что приводит к его разрушению. Это особенно важно, если бетон эксплуатируется на улице или в неотапливаемых помещениях.

То есть, защита бетона от воды должна выполнять главное условие – исключить контакт воды с поверхностью бетона и, самое главное, исключить проникновение воды, а вместе с ней агрессивных веществ, в поры бетона. Полимерная пропитка для бетона – это очень надежная защита бетона от воды и агрессивных веществ, так как поры поверхности полностью заполнены полимером. А разнообразие пропиток для бетона дает возможность выбора по цене, характеристикам и сроку службы.

Еще одно средство — химическая защита бетона. Для этого используются различные химические пропитки для бетона. Наиболее эффективной и очень экономичной является флюат пропитка для бетона, с помощью которой выполняется флюатирование – надежная химическая защита бетона.

Кроме защиты бетона от влаги необходима защита от масла, ГСМ, растворителей и других сред. И даже обычный воздух оказывает разрушающее действие, вернее, углекислый газ, который в нем содержится. Этот процесс называется углекислотная коррозия бетона.
Именно она виновна в том, что бетонный пол пылит, даже когда отсутствуют механические нагрузки и воздействие агрессивных веществ. Влага ускоряет процесс углекислотной коррозии и защита бетона от влаги в данном случае очень актуальна.

Ремонт и защита бетона от разрушения

Ремонт и защита бетона – операции, которые обычно выполняются в одно время. Нет никакого смысла сделать ремонт и не защитить бетон для дальнейшей эксплуатации. Защита бетона от разрушения обходится гораздо дешевле его ремонта, а тем более, восстановления.

Одним словом, бетон нужно защищать практически от всего, и пропитка для бетона – это лучшее средство.

14янв14

свойства, сфера применения, техника нанесения

Защита бетона от влаги – процедура важная и легко осуществимая. Для этого выпускается немало гидроизолирующих и упрочняющих материалов с разными характеристиками и свойствами. Однако в некоторых случаях обойтись только поверхностной защитой нельзя – нужно что-нибудь понадежнее. Лучше всего с этой задачей справится пропитывающий состав глубокого проникновения, предназначенный специально для бетона.

Оглавление:

  1. Область использования
  2. Разновидности и их свойства
  3. Нюансы нанесения

Применение

Пропитки с более глубоким проникновением востребованы там, где поверхностная гидроизоляция ненадежна или недолговечна. К примеру, цементные полы в общественных местах испытывают серьезные истирающие нагрузки. И если водоотталкивающий слой не будет достаточно мощным, он быстро разрушится и бетон останется без защиты.

Еще одна сфера применения глубоких пропиток – очень плотные виды бетона высокой прочности. Поры внутри такого материала настолько маленькие, что вязкие составы просто не могут просочиться глубже. А вот более жидкая пропитка глубокого проникновения имеет очень маленькие частички, 30-60 нм. Благодаря этому она легко просачивается в толщу бетона, затекая в мельчайшие капиллярные поры и застывая в них.

Практически все гидроизоляционные пропитки, уплотняя структуру бетона, немного упрочняют всю конструкцию. Так что если нужно улучшить характеристики очень толстой стяжки, потребуется такой раствор, который проникает как можно глубже.

Для вертикальных бетонных стен слишком глубокая пропитка от воды не потребуется, так как избыток влаги может затекать лишь в поверхностные поры. Чтобы преградить им путь, достаточно будет пленкообразующего состава.

Классификация

1. Прежде чем купить для бетона пропитку, нужно определиться, какие свойства она должна обеспечить обрабатываемой поверхности. В зависимости от этого и выбирают подходящий состав.

Глубоко проникающая упрочняющая пропитка для бетона – казалось бы, что может быть лучше. Но при выборе смеси стоит поинтересоваться ее принципом действия – возможно, производитель просто бросается громкими словами или пытается оправдать завышенную стоимость. Чтобы раствор после проникновения и полимеризации в бетонных порах увеличил его прочность, он должен обладать особыми свойствами.

Нужно, чтобы крепость самой пропитки, прошедшей кристаллизацию, была в несколько раз выше, чем у основания. Суммарный объем пор в цементном растворе после его застывания – около 5%. Такое ничтожное количество упрочняющей добавки должно на порядок превосходить характеристики своего «подопечного». Для низкосортного или легкого ячеистого бетона подобную формулу подобрать еще можно. А вот с тяжелыми и прочными марками этот фокус не проходит.

Другое дело, если пропитка изменяет химический состав стройматериала, воздействуя на те его компоненты, которые отвечают за прочность. Поэтому когда требуется именно упрочняющая формула, нужно брать смесь глубокого проникновения, действующую на химическом (молекулярном) уровне.

Такими свойствами обладают фторосиликаты глубокого проникновения типа Элакор МБ-1 (цена 82 руб/л), более распространенная литиумная пропитка (С2 Hard) или старый добрый силикатный полимер Ashford Formula стоимостью 645 руб/кг.

Идеально подходит химическая пропитка для наружных работ – ее достаточно купить один раз, чтобы больше не беспокоиться о защите от атмосферных явлений. Даже высокая стоимость не должна пугать, так как она будет «работать», пока существует сама конструкция.

  • Гидроизолирующая.

Довольно полезный класс материалов, позволяющих сделать любую ЖБ-конструкцию неуязвимой для воды. Поскольку такая пропитка глубоко проникает в поверхность бетона, толщина создаваемой ею изолирующей мембраны получается достаточно большой.

Параллельно с гидрофобностью увеличивается и морозостойкость – ведь вода, которая не проникает глубже поверхностных пор, уже не сможет оказывать свое разрушительное действие при замерзании. Продолжая цепочку следствий, после применения гидроизолирующей обработки мы получаем более долговечный бетон.

2. Существует и еще один вариант классификации смесей глубокого проникновения – по составу. В зависимости от основного компонента, пропитка для бетона бывает двух видов:

  • Неорганическая.

Эти растворы изменяют сам бетон, превращая его компоненты в новые соединения на молекулярном уровне. Получается комплексная защита сразу от нескольких вредных факторов и улучшение его основных характеристик. Все упрочняющие виды изготавливаются именно на неорганической основе.

Лучше всех в этом деле оказалась канадская Ashford Formula и ее аналоги: американская марка Euclid Chemical и шведская.

  • Органическая – изготавливается на полиуретановой, эпоксидной или акриловой основе.

Заполняет микропоры, тем самым уплотняя и предотвращая проникновение попавшей на поверхность влаги глубже. Помимо этого органическая пропитка одновременно связывает мельчайшую цементную пыль, и делает бетонную плоскость устойчивой к химически активным веществам.

Полиуретановый состав проникает в поры бетона в 2-3 раза глубже других жидкостей – до 10 мм. При этом самый верхний слой, который больше всего насыщается смолами, превращается в новый материал – бетонополимер, отчего его характеристики заметно улучшаются:

  • износостойкость – в 5-10 раз;
  • марочная прочность – до показателя, соответствующего минимум М600;
  • ударная вязкость – втрое.

Однако следует понимать, что таких результатов выйдет добиться, только если полиуретан будет достаточно жидким. Для этого его можно развести растворителем в соотношении 1:2 или 1:3. В противном случае вместо проникающей пропитки получится обыкновенное пленочное покрытие.

Среди органических пропиток наиболее популярны отечественные составы марок КрасБыт и КрасКо. А для старых поверхностей рекомендуется использовать Ретроплейт (США).

Техника нанесения

Работа с пропиточными составами не представляет никакой сложности. Жидкость необходимо просто вылить на бетонный пол, стараясь, чтобы она равномерно растеклась по всей поверхности. После этого мягкой щеткой разогнать смесь по всей площади. Если на каком-то из участков раствор быстро впитался, оставив заметное сухое пятно, нужно повторить обработку.

Примерно через час той же щеткой следует хорошо смочить бетон чистой водой, чтобы вновь запустить химические реакции, которые происходят в «работающем» составе.

Защита бетона от разрушения на улице от коррозии и влаги и грунтовых вод

В силу природы цементных бетонов они не могут быть абсолютно плотными, поэтому их надо защищать от агрессивной среды.
При необходимости применения бетонных или железобетонных конструкций в агрессивных грунтовых или промышленных водах, минерализация которых превышает нормы, допустимые для цементного бетона (СН 249—63), следует применять различные способы защиты бетона от химического воздействия.
Это достигается путем покраски, обмазки, обклейки или пропитки бетона относительно химическистойкими материалами.

Защита бетона от агрессивного действия жидких сред только путем пропитки его петролатумом, битумом, каменноугольной смолой или искусственными смолами. Опыт показывает, что при заполнении пор в бетоне той или иной смолой, и в частности битумом, повышается механическая прочность бетона на растяжение при изгибе, водонепроницаемость, морозостойкость, водо- и коррозионная стойкость и в целом долговечность.

По опыту некоторых организаций возможна защита поверхности свай от агрессивной среды покрытием из эпоксидной смолы по эпоксидной шпаклевке, что, однако, требует дополнительной проверки.
Железобетонные сваи пропитываются петролатумом.

После термообработки сваи выдерживаются в цехе при температуре воздуха ~20°С в течение 1—2 дней. Непосредственно перед пропиткой сваи обеспыливаются и с помощью крана укладываются в металлическую ванну емкостью на 12 свай. На дне ванны проложены регистры подогрева. Сваи укладываются в три яруса на деревянные прокладки 100X120 мм, установленные строго по вертикали на расстоянии 0,207 длины свай от концов. Затем в ванну насосом подается петролатум, разогретый до температуры 50—60°С, с таким расчетом, чтобы над верхней сваей был слой петролатума не менее 200 мм. Температура петролатума в течение 2—3 ч поднимается до 125°С, и при этой температуре сваи выдерживаются 4 ч. Затем в течение 3—4 ч температура петролатума снижается до 50—60°С, и сваи выдерживаются еще 3 ч. После этого петролатум сливается, а сваи выдерживаются при положительной температуре в течение 2 ч. Общая продолжительность процесса достигает 14—16 ч.

Глубина пропитки свай должна быть не менее 6—8 мм. Контроль глубины пропитки производится по контрольным кубикам из бетона, приготовляемым одновременно с набивкой свай в количестве 3— 6 шт. на каждую ванну.
Пропитка сборных бетонных и железобетонных изделий производится битумно-петролатумной смесью, состоящей из 80% битума и 20% петролатума, битумом марки II и III или каменноугольной смолой.

В каменноугольную смолу, предварительно обработанную, вводят молотую элементарную серу в количестве 0,75% веса обезвоженной смолы и постепенно нагревают до 160°С при непрерывном перемешивании.
Процесс пропитки осуществляется следующим образом.

В специальную ванну загружают битум или обработанную каменноугольную смолу и нагревают до температуры 90—95°С. Затем в расплавленную массу погружают изделия, которые к моменту начала пропитки должны иметь прочность, предусмотренную проектом, и постепенно нагревают битум или обработанную каменноугольную смолу до температуры 105—П0°С.

При этом происходит вспенивание битума за счет удаления влаги из бетона пропитываемых изделий. По окончании вспенивания температура в ванне поднимается до 160—170°С, после чего она снижается до 90—70°С. В процессе охлаждения бетона и происходит наиболее интенсивная пропитка за счет конденсации пара и уменьшения объема воздуха в порах бетона.

Контроль за ходом пропитки ведут по контрольным образцам-кубикам, изготовленным из той же бетонной смеси. Для увеличения глубины пропитки имеет большое значение повышение температуры до 160—170°С, применение более легкоплавких битумов или, лучше, об­работанных смол.

Обработанные каменноугольные смолы должны иметь температуру размягчения 40—70°С (по методу «кольцо и шар»), растяжимость и проницаемость ближе к аналогичным показателям для битумов марок II и III. Контрольные образцы извлекают из ванн через определенные промежутки времени и разбивают для определения глубины пропитки. Пропитка бетона черными вяжущими на глубину 10 мм повышает предел прочности бетона на растяжение при изгибе на 20— 25%, а при глубине пропитки до 20 мм — на 35—45%.

Расход черных вяжущих на пропитку бетона при глубине пропитки 20 мм обычно не превышает 1—2 кг на 1 м2 поверхности изделий.
В условиях бактериальной коррозии и при наличии в агрессивных водах нефти или нефтепродуктов применяется пропитка обработанной каменноугольной смолой.
По зарубежным данным, поверхность бетона сооружения можно защитить от действия напорной воды путем нанесения тонкого покрытия из легкоплавких и стойких металлов.

Покрытие наносится методом металлизации, разбрызгивания расплавленных цинка или свинца из специального пистолета, работающего с помощью газа или электроэнергии и сжатого воздуха. Такое покрытие не пропускает воду под давлением до 15 атм и стойко при действии минерализованных сульфатных вод. Менее надежно защищает поверхность бетона от агрессивных сред покрытие жидким стеклом (силикат натрия), растворами сернокислого алюминия или цинка, фторидов кремния.

Обработка поверхности бетонных изделий четырехфтористым кремнием SiF4 значительно повышает водонепроницаемость и кислото-стойкость бетона за счет уплотнения и образования труднорастворимого фтористого кальция CaF2.

Пропитка для бетона, гидроизолирующая пропитка по бетону

Описание

Пропитки для бетона PaliStone TP представляют собой водно-дисперсионные акрил полиуретановые силоксановые (смесь функциональных силанов и полисилоксанов) пропиточные составы, предназначены для активной блокирующей гидроизолирующей пропитки нейтральной или щелочной бетонной, фиброцементной, асбестоцементной, каменной или кирпичной поверхности с высокой склонностью к водопоглощению и образованию высолов.

PaliStone TP 1820 sealer – водная эмульсия смеси силоксанов в акрил полиуретановом связующем в сочетании с поверхностно активными добавками, белый раствор без посторонних включений.

Гидроизолирующая пропитка по бетону обеспечивает максимально эффективную защиту бетонной поверхности от проникновения влаги и от прямого воздействия воды, в тоже время повышает паропроницаемость бетона, оказывает упрочняющее и обеспыливающее действие. Рекомендуется использовать в технологии производства наливных и тонкослойных полимерных полов по бетону.

Упрочнение и качество защиты бетона от высолов настолько высокое, что допускает эксплуатацию бетонных изделий без финишного покрытия. В тоже время упрочняющий силоксановый пропиточный состав – не только гидроизолирующая пропитка для бетона с высокими эксплуатационными качествами, но и превосходный промотер адгезии финишного покрытия к минеральным поверхностям.

Пропитка для бетона также предназначена для предварительной пропитки асбестоцементных и фиброцементных плит перед последующим грунтованием в технологии покраски облицовочных плит для навесных вентилируемых фасадов, что с гарантией позволяет избежать появления на них высолов.

Технические характеристики пропитки по бетону

Сухой остаток
8-15% по весу
Плотность (уд. вес)
1,03 кг/литр
Вязкость (DIN 4 при 20 °С)
10-40 сек
Расход
70–90 мл/м²
Проникающая способность
7-14 мм
Разбавитель
Вода
Класс опасности
Нет
Цвет
Молочный
Степень блеска
Матовый

Технологические свойства пропитки

Упрочняющая пропитка по бетону PaliStone TP 1820 sealer обладает исключительно простой технологией применения. Перед применением разбавления водой не требуется, в зависимости от пористости подложки расход колеблется от 70 до 150 мл на кв. м. Степень пористости или водопоглощения бетона необходимо оценить предварительно. Пропитка по бетону наносится при температуре от 10 до 30 °С и относительной влажности 50-60%. Сушка: 3–4 часа при комнатной температуре и относительной влажности 60-80%, или при температуре 50-60 °Св течение часа. Нанесение следующего слоя лакокрасочного материала допускается через 30-60 минут.

Гидроизолирующая пропитка экологически безопасна, не содержит растворителей. Не следует допускать попадания пропитки для бетона в сточные воды и водоёмы. Хранить при 5-35 °С, избегать замораживания, перегрева и прямых солнечных лучей. Гарантийный срок хранения пропитки для бетона – 6 месяцев.

Пропитка упрочняющая Бетон-Защита |

Описание товара

Полимерный состав глубокого проникновения БЕТОН-ЗАЩИТА предназначен для обеспыливания и защиты бетонных конструкций и цементно-песчаных поверхностей от разрушения и микроорганизмов. Упрочнитель может применяться на бетонном и мозаичном полу и на других пористых материалах.

Защита от коррозии

Во время эксплуатации железобетонные конструкции подвергаются воздействию газов, солей, кислот и щелочей, растворенных в воде, агрессивных органических соединений и других веществ. Незаметно происходит снижение прочности и разрушение. Заморозка и оттаивание тоже ускоряют процесс разрушения бетона: при понижении температуры до минусовой отметки в толще материала образуются кристаллики, которые со временем увеличиваются и приводят к появлению сначала маленьких, а затем больших трещин.

Чтобы продлить срок службы сооружений из бетона, нужно своевременно, ещё на этапе строительства, принять меры по защите от коррозии и влажности.

Защита от плесени

Микроорганизмы могут жить и размножаться в толще железобетонных элементов, питаясь водой с растворёнными в ней органическими веществами. Плесень не только создаёт угрозу разрушения здания, но и наносит вред здоровью проживающих в нём людей. Поэтому одна из главных задач – предотвратить попадание влаги внутрь бетона, и полимерный упрочнитель БЕТОН-ЗАЩИТА прекрасно с ней справляется.

Применение и полезные свойства

При нанесении всего одного слоя пыль полностью уничтожается и больше никогда не появляется на бетонной поверхности, а вода, масложировые вещества и грязь не проникают внутрь. Молекулы упрочнителя глубоко (более 5 мм) проникают в структуру бетона или цемента, заполняют поры и придают материалу устойчивость к внешним негативным воздействиям, Поверхность становится более прочной, твёрдой и впоследствии легко очищается от загрязнений. Состав обладает отличной водонепроницаемостью и влагостойкостью, не выделяет запаха, удобен в нанесении и быстро сохнет. Может применяться на сухом и свежеуложенном бетоне.

Рекомендуется для следующих типов зданий:

  • медицинские и детские учреждения;
  • предприятия общественного питания и пищевой промышленности;
  • склады, открытые площадки, производственные цеха, гаражи;
  • супермаркеты, универмаги, предприятия сферы обслуживания;
  • жилые строения.

Также может наноситься на тротуарную и мостовую плитку, на полы в промышленных зданиях. Полимерный состав БЕТОН-ЗАЩИТА незаменим в тех случаях, когда нужно быстро устранить мелкие дефекты и неровности поверхности, в том числе вызванные нарушениями технологии строительных работ.

защита свежего бетона, раствора и штукатурки. Пропитка для защиты свежего бетона от воды и масла, от высолов и пятен грязи, от краски и граффити. Свежеуложенный бетон


ProtectGuard BF — биологическая пропитка для защиты бетона и пористых щелочных материалов (PH >9). Для полов и стен.
Это уникальное средство наносится на свежий бетон с возрастом до 28 дней, а также на известь и некоторые виды штукатурки.
Пропитка придает бетону стойкость к воздействию агрессивных сред — защищает бетон от воды, от масла. Средство защищает бетон и штукатурку от высолов. Одновременно пропитка защищает бетон от глубокого проникновения краски (и от граффити), после чего поверхность легко очищается от любой краски, включая граффити.
 

  • Подходит для любых пористых и, в особенности, щелочных материалов, таких как бетон (ph > 9)
  • Для полов и стен — наносится на вертикальные и горизонтальные поверхности
  • Препятствует проникновению воды (гидрофобизатор) и масляных жидкостей (олеофобизатор)
  • Защита от пятен и грязи — от загрязнений любой природы
  • Защита от высолов
  • Ограничивает образование плесени, мхов и лишайников
  • Защищает от граффити
  • Можно наносить через 24 часа после укладки бетона
  • Средство матовое и бесцветное. Не меняет цвет и структуру обработанного материала
  • Сохраняет способность поверхности дышать
  • Высокая устойчивость к УФ-лучам, не желтеет
  • Продукт готов к применению, прост в использовании

Назначение:

Для внешних и внутренних работ.

Защитное средство от загрязнения, пятен любой природы и граффити. Пропитку можно наносить на любую щелочную поверхность как внутри, так и снаружи зданий.
ProtectGuard® BF — это надежная защита свежеуложенного бетона от высолов, от воздействия воды, масла и агрессивных факторов.

  • Для защиты ЖБИ — железобетонных изделий
  • Для защиты ЖБК — железобетонных констркукций
  • Защита террас, балконов,
  • Бетонных конструкций бассейнов, бетонных бордюров,
  • Защита бетонных эстакад,
  • Защита бетонных стяжек.

Примечание:

Пропитывающее средство можно использовать также непосредственно при производстве бетонных, железобетонных изделий и конструкций (ЖБИ, ЖБК).


О пропитке (средство для защиты):
ProtectGuard® BF — защитное средство с высокими гидрофобными и олеофобными защитными свойствами, пропитка для бетона и щелочных пористых материалов. Пропитка сохраняет воздухопроницаемость и паропроницаемость, защищает от воды, масла и жира. Также препятствует воздействию промышленных загрязнений. 

 ProtectGuard® BF  невидим после нанесения, не меняет внешний вид и структуру обработанной поверхности, обладает высокой устойчивостью к УФ-лучам и не желтеет со временем.

Усиливающая и обеспылевающая пропитка для бетона

Темно-коричневый

Коричневый

Кофейный

Красный

Рыжий

Желтый

Бежевый

Зеленый

Фисташковый

Темно-серый

Серый

Белый

Внимание!
Представленный цвет продукции в рекламных материалах и на официальном сайте передан со степенью точности, допускаемой современными компьютерными технологиями и возможностями полиграфии и может отличаться от производимого камня.

Мы можем изготовить данную коллекцию в другой цветовой гамме по вашему предложению.

Бетон, обработанный силером, приобретает три уровня защиты:

  1. Поверхность бетона  отталкивает воду.
  2. В порах бетона образуются кристаллы, уплотняющие бетон.
  3. Вся структура бетона  цементируется  прочным, водостойким гелем.

В микротрещинах бетона образуются кристаллы, расширяющиеся в присутствии влаги. Таким образом,  эти кристаллы ограничивают проникновение влаги в бетон. Кристаллы не создают напряжение в бетоне, поскольку расширение ограничивается объемом пор. Пропитка для бетона повышает твердость, износостойкость бетона, устраняет пыление бетона, способствует зарастанию микротрещин. Отличается от ранее разработанных материалов большей глубиной проникновения, и эффективным уплотнением бетона.  Применим  для бетонных полов промышленного и коммунально-бытового назначения, а также бетонных плиток. Влажность бетона, обработанного пропиткой, за несколько месяцев снижается до 4-7 процентов. Это останавливает коррозию арматуры, и стабилизирует состояние бетона. Данная пропитка — является ингибитором  коррозии арматуры. Рекомендована к применению для погрузочных терминалов, мостов, бетонных полов жилых зданий, промышленных складов, текстильных фабрик, разливочных производств, авторемонтных предприятий, гаражей, паркингов, бассейнов, магазинов, супермаркетов и многих других объектов.

Свойства и преимущества

Пропитка для бетона значительно снижает образование усадочных трещин и коробление бетона (подъем краев бетона) Водонепроницаемость бетона увеличивается на 3 марки. Морозостойкость: потеря массы после 360 циклов — 2,8%. Износостойкость повышается на 100%. Поверхностная прочность возрастает на 70 %. Проникает на глубину до 20-50мм. Бетон не пылит, сохраняет способность «дышать». Отличная  стойкость к воздействию органических кислот, жиров, нефтепродуктов. Кратковременная стойкость к неорганическим кислотам. Снижает миграцию паров влаги, но бетон «дышит». Защищает арматуру и стальную фибру от коррозии. Повышает прочность на сжатие и растяжение в поверхностном слое 50-80 мм до 20%. Повышает адгезию эпоксидных покрытий и красок. Повышает в три раза долговечность фасадных красок, нанесенных после пропитки.

Срок службы

Наносится 1 раз на весь срок службы бетона.

Расход

В среднем 1 литр на 3-5 м2, расход зависит от пористости и состояния бетона.

Условия поставки и хранения

Материал поставляется в канистрах 20л., 10 л.  Срок хранения в плотно закрытой таре 1 год.
В случае замерзания, разогреть до 20-25 градусов и тщательно перемешать.

Инструкция по применению (общая)

Пропитка (силер) для бетона применяется для свежего и старого бетона, более 14 дней после укладки (и возраста нескольких десятков лет).

Подготовка поверхности

  1. Поверхность пола (любая другая бетонная поверхность), перед нанесением пропитки для бетона должна быть полностью очищена от пыли, «цементного молочка», полимерных покрытий, масляных пятен и других загрязнений. Выбоины и сколы на поверхности ремонтируются с помощью цементо-содержащего ремонтного состава, предварительно грунтуются пропиткой для бетона.
  2. При необходимости, бетонная поверхность зачищается с помощью жесткой щётки, лучше металлической, в особых случаях шлифовальной машиной, чтобы полностью удалить слабые поверхностные частицы бетона, «цементного молочка» и другие загрязнения.
  3. Перед пропиткой, поверхность должна быть тщательно убрана пылесосом, чтобы освободить поры бетона от пыли. Для достижения великолепного результата, после пылесоса можно сделать и влажную уборку бетонной поверхности.

Нанесение пропитки

Температура нанесения от +4оС до +35оС. Расход пропитки зависит от пористости бетона, 0,2-0,35 литра на 1 м2.

  1. Перед применением, перемешать вручную. Наносить распылителем, а на больших площадях разливая жидкость по поверхности. Затем жидкость следует равномерно распределить щёткой (на длинной ручке с мягкой щетиной) по бетону, совершая движения вперед-назад, последовательно проходя ряд за рядом.
  2. Поверхность должна оставаться влажной 40-50 минут. В этот период важно следить, чтобы на поверхности не образовались лужи и не было мест просыханий. В случае появления на поверхности сухих мест, пропитку следует перераспределить щёткой на участки с повышенной впитываемостью, или нанести дополнительное количество материала на эти участки.

В том случае, когда бетон слишком пористый и «слабый», расход может возрасти.

  1. Через 40-50 минут после нанесения пропитки, если поверхность станет скользкой, бетон необходимо слегка смочить холодной водой и обработать щёткой. Остаток материала удалить резиновой шваброй.
  2. На 7-14 день после пропитки будут видны уже значительные результаты, бетон станет более прочным, будет отталкивать воду, прекратится пыление, начнут зарастать микротрещины, а полный набор свойств будет происходить в течении 2-3 месяцев.
  3. Для определения точного расхода материала, рекомендуется провести тестовую пропитку на небольшом, подготовленном участке.
  4. В исключительных случаях и для достижения идеальных результатов, можно после нанесения пропитки, поверхность накрыть пленкой на 2-3 дня. Рост кристаллов в таких условиях увеличивается. Указанный метод актуален, если сквозняки и жарко.
  5. После применения пропитки адгезия бетона сохраняется. Можно на бетон стелить (клеить)  керамическую или другую плитку, укладывать линолеум. До укладки плитки или линолеума, необходимо сделать влажную уборку.

  6. Поднять предел устойчивости бетонного пола к агрессивным воздействиям и маслостойкость можно следующим образом. После нанесения пропитки через 2-4 часа ( в зависимости от температуры воздуха) выполнить нанесение литиевой пропитки на влажную поверхность. Нанесение можно выполнять садовым распылителем, затем обработать шваброй на микрофибре. Расход литиевой пропитки в пределах 0.08-0.12 л/м2 в зависимости от пористости бетона.

ДОСТИЖЕНИЕ ХОРОШИХ РЕЗУЛЬТАТОВ ВОЗМОЖНО ПРИ СТРОГОМ СОБЛЮДЕНИИ ИНСТРУКЦИИ

Меры предосторожности: работать в очках и резиновых перчатках, рабочей обуви (ботинках, резиновых сапогах и т. п.). При попадании на кожу смыть большим количеством воды. Не допусткать попадания пропитки на стекло, алюминиевые и пластиковые поверхности!

Влияние водоотталкивающей пропитки поверхности на долговечность цементных материалов

Во многих случаях срок службы железобетонных конструкций сильно ограничивается проникновением хлоридов до стальной арматуры или карбонизацией облицовочного бетона. Водоотталкивающая обработка поверхностей материалов на основе цемента часто считается защитой бетона от этих повреждений. В этой статье на поверхность бетонных образцов были нанесены три типа водоотталкивающих агентов.Профили проникновения силиконовой смолы в обработанный бетон были определены методом ИК-Фурье-спектроскопии. Были измерены капиллярное всасывание воды, проникновение хлоридов, карбонизация и коррозия арматуры как в образцах с пропиткой, так и в необработанных образцах. Результаты показывают, что поверхностная пропитка существенно снизила коэффициент капиллярного всасывания бетона. Эффективный барьер для хлоридов можно создать путем глубокой пропитки. Пропитка водоотталкивающей поверхности силанами также может замедлить процесс карбонизации.Кроме того, был сделан вывод, что пропитка поверхности может обеспечить эффективную защиту от коррозии арматурной стали в бетоне с мигрирующим хлоридом. Следовательно, улучшения прочности и увеличения срока службы железобетонных конструкций можно ожидать за счет применения соответствующей водоотталкивающей пропитки поверхности.

1. Введение

Разработка цемента и бетона началась в середине 1800-х годов и оказалась революционной инновацией в области строительных материалов.Сегодня железобетон является единственным наиболее широко используемым строительным материалом в мире как для целых зданий, так и для ключевых структурных элементов, которые должны выдерживать различные существенные нагрузки. Железобетон используется в таких больших количествах, потому что он обладает такими характеристиками, как относительно хорошая долговечность, низкие затраты на обслуживание и удобство. Однако в настоящее время принято считать, что срок службы многих железобетонных конструкций зачастую недостаточен. Стоимость мероприятий по раннему ремонту часто значительно превышает стоимость нового строительства.Основная причина этих проблем, связанных с затратами на техническое обслуживание и ремонт, а также с плохой эксплуатационной способностью, заключается в недостаточной прочности железобетонных конструкций [1–3].

Перенос влаги в материалах на основе цемента является критическим физическим процессом для их долговечности, поскольку многие эффекты, влияющие на долговечность конструкции здания, вызываются самой водой, а также переносимыми ею вредными веществами. Если материалы на основе цемента, такие как раствор и бетон, подвергаются воздействию воды, может иметь место ряд процессов ухудшения.Один доминирующий процесс или комбинация различных процессов могут в конечном итоге ограничить ожидаемый срок службы железобетонных конструкций. Коррозионное воздействие воды на бетон можно разделить как минимум на три различных типа. Во-первых, чистая вода при постоянном контакте с материалами на основе цемента действует как растворитель. Связующая матрица, состоящая из Ca(OH) 2 и геля C-S-H, постепенно растворяется путем гидролиза. Во-вторых, газы окружающей среды могут растворяться в пористом водном растворе бетона.Так образуются кислоты, например, при растворении СО 2 и SO 2 , которые могут быстро реагировать с продуктами гидратации цемента. При третьем типе коррозионного воздействия вода действует по существу как носитель и переносит растворенные соединения, такие как ионы хлора, в пористую систему цементирующей матрицы. Помимо коррозионного воздействия, вода также играет важную роль в некоторых других физических и химических повреждениях бетона, таких как замораживание-оттаивание, реакция щелочного заполнителя, коррозия стали и усадка при высыхании.

Очевидно, что все эти три типа агрессивных атак действуют с поверхности бетона. На протяжении всей истории на открытые поверхности конструкционных бетонных элементов наносился ряд защитных материалов для предотвращения проникновения воды, включая масла, воски или краски. В настоящее время большой прогресс достигнут в производстве водоотталкивающих средств и разработке средств водоотталкивающей обработки. Доказано, что пропитка поверхности водоотталкивающими добавками должна быть эффективным методом профилактики бетонных конструкций [4–9].Более подробную информацию об исследованиях водоотталкивающих средств можно найти в материалах серии конференций HYDROPHOBE (Hydrophobes I – VIII) из [10–17].

В этой статье кратко описан основной механизм водоотталкивающей обработки материалов на основе цемента. На поверхность двух типов материалов на основе цемента были нанесены три типа водоотталкивающих агентов в форме жидкости, крема и геля. Последующие эффекты пропитки поверхности на уменьшение капиллярного всасывания воды, проникновения хлоридов, карбонизации и коррозии арматуры в бетоне будут измерены и обсуждены.

2. Основной механизм водоотталкивающей обработки

Как правило, водоотталкивающие средства для обработки поверхностей подразделяются на три группы в соответствии с механизмом, с помощью которого достигается защита. На Рисунке 1 показаны типы обработки поверхности в соответствии с этой классификацией [18]. Обработка поверхности силанами относится к «пропиткам», основные механизмы которой описаны в следующих двух абзацах.

Наиболее важными водоотталкивающими агентами на основе кремния являются те, которые изготовлены из силанов и силоксанов, которые представляют собой полимеры, содержащие три алкоксигруппы, обозначенные OR ‘, связанные с атомом кремния, причем каждый атом кремния несет органическую алкильную группу, обозначенную R.Функциональная алкоксигруппа кремния реагирует с водой с образованием реакционноспособной силанольной группы (стадия гидролиза). Дальнейшая конденсация путем сшивки с гидроксильными группами приводит к образованию полисилоксана (кремнийорганической смолы) в качестве активного водоотталкивающего продукта, который связан с неорганическим субстратом посредством ковалентных силоксановых связей, как показано на рисунке 2. Органические функциональные алкильные группы уменьшают критическое поверхностное натяжение. поверхности материала и, таким образом, обеспечивают гидрофобность, в то время как функциональные группы кремния обеспечивают реакционную способность с подложкой и регулируют глубину проникновения.

Действие гидрофобизаторов в основном основано на их низком поверхностном натяжении. Поведение воды при контакте с поверхностью материала определяется поверхностным натяжением, которое можно измерить с помощью угла смачивания, как феноменологически показано на рисунке 3. Интенсивность водоотталкивающих свойств связана с углом смачивания между водой и поверхностью. обработанная поверхность. Углы смачивания капли воды более 90 ° представляют собой гидрофобные свойства с гидрофильностью менее 90 °.Чем выше угол смачивания, тем более водоотталкивающей становится поверхность. Фактически гидрофобность гидрофобизаторов реализуется в два этапа. Во-первых, эффект бусинок заставляет капли воды быстро стекать и покидать поверхность. Во-вторых, когда вода имеет тенденцию растекаться и образовывать водную пленку на поверхности, водопоглощение уменьшается за счет исключения через обработанные капилляры.

3. Материалы и методы
3.1. Материалы и подготовка образцов

Для серии испытаний были приготовлены два типа растворов и образцов бетона.Использовали обычный портландцемент марки 42,5, дробленые заполнители максимальным диаметром 20 мм и плотностью 2620 кг/м 3 и речной песок с максимальным размером зерна 5 мм и плотностью 2610 кг/м 3 . Точные составы бетона, используемого в этом проекте, приведены в Таблице 1. Смесь с W / C = 0,5 была названа бетоном C. Также был приготовлен раствор с более высоким водоцементным соотношением (W / C = 0,6) и назван раствором. M. Некоторые образцы, приготовленные как из бетона C, так и из раствора M, были позже пропитаны поверхностью с различным количеством водоотталкивающих агентов.Бетонные образцы использовались для испытания на водопоглощение, проникновения хлоридов, испытания на карбонизацию и испытания на коррозию стали. Образцы минометов были подготовлены только для испытания нейтронной радиографии, чтобы избежать влияния конечно агрегата во время анализа изображения.


W / C CEment Совокупный Вода

Бетон C 0.5 320 653 1267 160
минометный М 0,6 300 1650 180

Из всех смесей указанных в таблице 1 были изготовлены кубики со стороной 100 мм. Другой тип призматических образцов с размерами 280 × 150 × 115 мм с двумя стальными стержнями также был подготовлен для испытания на коррозию стали. Все образцы были уплотнены в стальных формах и отверждены в течение одного дня перед извлечением из формы.После этого образцы были перемещены в камеру для отверждения (° C, относительная влажность> 95%). В возрасте 28 дней их вывели из камеры полимеризации для водоотталкивающей обработки поверхности.

3.2. Водоотталкивающая пропитка поверхности

После 28 дней влажного отверждения образцы далее хранились при относительной влажности 60% в течение 7 дней для сушки. Затем одна из формованных поверхностей кубических образцов и верхняя поверхность (280 × 115 мм) прямоугольных параллелепипедов пропитывались водоотталкивающими добавками трех различных типов.Типы агентов, количество использования и соответствующие коды образцов перечислены в таблице 2. После этого образцы снова хранили при относительной влажности 60% в течение еще 7 дней, чтобы обеспечить достаточную полимеризацию силана. Затем образцы с пропиткой поверхности были готовы к дальнейшим испытаниям.

6




2

6




Тип Объем использования Примечание
Ref. Без лечения, справочный образец
L1 жидкий силан 470 г / м 2 поглощения поверхности
C400 Silane Cream 400 г / м 2 Чистите поверхности
G100 80047 100 г / м Отображение поверхности
G400 Silane Gel 400 г / м 2 поверхность Чистка
G600

G600 Silane Gel 600 г / м 2 Отображение поверхности

Одной серии были пропитаны жидким силаном.В этом случае бетонная поверхность контактировала с жидким силаном на один час. В этот период жидкий силан может абсорбироваться образцом из-за капиллярного всасывания. Во второй серии одна из формованных поверхностей была покрыта силановым кремом. Расход на поверхность составил 400 г/м 2 . С третьей по пятую серию наносили 100, 400 и 600  г/м 2 силанового геля. Крем с силаном и гель наносили на бетонные поверхности небольшой кистью.

Из образцов, обработанных гидрофобизаторами, с помощью специально изготовленной фрезы последовательно вырезали слои с обработанной поверхности толщиной 1 мм каждый.Порошок, полученный в результате этого процесса, собирали. Затем содержание кремния в этих порошках определяли с помощью ИК-Фурье спектроскопии. Этот метод был разработан и усовершенствован для этого конкретного приложения Гердесом и Виттманном [19].

3.3. Водопоглощение и проникновение хлоридов

Водопоглощение образцов с обработанной и необработанной поверхностью измеряли стандартным методом [20]. Перед испытанием кубические образцы разрезали на две половины и сушили в вентилируемой печи при температуре 50 ° C в течение 7 дней до достижения равновесия масс. Когда образцы охлаждались до комнатной температуры, обработанные и необработанные образцы контактировали с водой на выбранные периоды времени, как показано на рисунке 4. Затем количество поглощенной воды капиллярным отсасыванием было измерено путем взвешивания образцов через 1 час. 2, 4, 8, 24, 48 и 72 часа.

Аналогичным образом, как описано в последнем абзаце, в течение 28 дней проводились испытания на проникновение хлоридов (3% раствор NaCl) для образцов, обработанных и необработанных гидрофобизатором.После испытания порошок измельчали ​​последовательно, начиная с поверхности образцов, подвергшейся воздействию солевого раствора. Затем содержание хлоридов в порошке определяли методом ионоселективного электрода. Таким образом были определены профили хлоридов в образцах, пропитанных и необработанных водоотталкивающей пропиткой.

3.4. Нейтронная радиография

Образцы водоотталкивающего строительного раствора и необработанные сопутствующие образцы также были испытаны методом нейтронной радиографии в Институте Пауля Шеррера (PSI) в Швейцарии. Нейтронная радиография была определена как идеальный и уникальный неразрушающий метод для изучения движения воды и распределения влаги в материалах на основе цемента из-за их сильного ослабления водородом и их нечувствительности к доминирующим ингредиентам, таким как кремнезем и кальций, в материалах на основе цемента. Подробнее об этой технике можно прочитать в [21–26].

Сначала были получены нейтронные изображения образцов, находящихся в гигральном равновесии с атмосферой помещения (RH ≈ 60%; T ≈ 20°C).Затем снова были получены нейтронные изображения на обработанных водоотталкивающих и необработанных образцах строительных растворов после контакта с водой в течение 0,5 и 2 часов. Таким образом было визуализировано движение воды в образцах. Кроме того, некоторые образцы с пропиткой и необработанной поверхностью помещали в воду на три дня. Этого времени было достаточно для полного насыщения образцов. Затем на этих водонасыщенных образцах были получены нейтронные изображения. Были исследованы как необработанные, так и пропитанные образцы растворов в водонасыщенном состоянии.По нейтронным изображениям можно количественно проанализировать распределение влажности.

3.5. Ускоренная карбонизация

После сушки в лаборатории в течение 7 дней как обработанные, так и необработанные образцы подвергались ускоренной карбонизации на 7 и 28 дней. По китайскому стандарту [27] концентрация газа CO 2 поддерживалась постоянной в %; относительная влажность в камере для карбонизации около 70%; температура была ° C. Четыре поверхности, за исключением обработанной поверхности и ее противоположной поверхности, были запечатаны воском перед помещением в ситуацию карбонизации.Таким образом, в бетон была наложена карбонизация по нормали к двум противоположным поверхностям. Через 7 и 28 дней измеряли глубину карбонизации в поверхностных пропитанных и необработанных образцах путем распыления 1% раствора фенолфталеина в этаноле.

3.6. Коррозия арматуры

Это испытание проводилось в соответствии с ASTM G 109-07 [28]; Размеры образцов 280 × 150 × 115 мм с резервуаром с раствором NaCl на исследуемой поверхности. Резервуар размером 150 × 75 × 75 мм располагался по центру верхней поверхности.Верхняя армированная сталь располагалась на расстоянии 20 мм от поверхности бассейна, а нижняя сталь — на расстоянии 25 мм от нижней поверхности. Концы стали были защищены гальванической лентой, а 200-миллиметровая часть посередине оголена. Во время испытания потенциал полуячейки и плотность тока коррозии стальной арматуры в образцах бетона с пропиткой и необработанной поверхностью измерялись непрерывно каждую неделю.

4. Результаты и обсуждение
4.1. Влияние водоотталкивающей пропитки поверхности на водопоглощение

Водопоглощение как необработанных, так и обработанных образцов бетона было измерено при 72-часовом контакте с водой.Результаты, полученные в разное время, показаны на рисунке 5. Точки, указанные на рисунке 5, представляют собой средние значения трех независимых измерений. Также показаны вариации отдельных измерений. Из результатов видно, что вся пропитанная поверхность бетона впитывает гораздо меньше воды по сравнению с необработанным бетоном. В этом случае это не жидкая вода, а водяной пар, улавливаемый капиллярной конденсацией, когда он пересекает пропитанный силаном слой. Кроме того, в нанопорах бетона может происходить капиллярная конденсация, поскольку молекулы силана не могут проникать в эти узкие пространства по геометрическим причинам.Следовательно, небольшое количество капиллярно-конденсированной воды все еще может мигрировать в поры путем диффузии. Но по сравнению с необработанным бетоном количество поглощенной воды значительно снижается за счет пропитки поверхности каждым типом силана.

Для однородного пористого материала из теории капиллярности можно вывести простое выражение, описывающее капиллярное всасывание как функцию времени; см. (1) [29, 30]. Это уравнение является только первым приближением, потому что скин-эффект бетона всегда будет причиной отклонения результатов измерений от теоретического прогноза.где – количество поглощенной капиллярным всасыванием воды на единицу площади и t за время контакта. А – коэффициент капиллярного всасывания. Можно рассчитать коэффициент капиллярного всасывания, полученный на Рисунке 5 для обработанного и необработанного бетона. Из результатов видно, что коэффициент капиллярного всасывания для необработанного образца составляет 248,7 г/(м 2 ч 0,5 ), а для образца Л1 (пропитанного жидким силаном) – 40,9 г/(м 2 ч 0 .5 ), приблизительно одна шестая часть необработанного образца; для образцов С400 (силановый крем) и Г400 (силановый гель) коэффициенты равны 34,5 и 24,5 г/(м 2 ч 0,5 ) соответственно. Они составляют менее одной седьмой и одной десятой от необработанного образца. Это, очевидно, указывает на то, что пропитка поверхности водоотталкивающими силанами может значительно снизить проникновение воды в бетон.

На рис. 6 показано визуальное наблюдение проникновения воды в необработанные образцы раствора и образцы раствора с водоотталкивающей поверхностью после 0. 5 и 2 часа с помощью нейтронной радиографии. Хорошо видно, что через полчаса контакта с водой в необработанном бетоне становится виден фронт проникновения. Этот нерегулярный фронт постепенно проникает в пористый материал со временем. Но для образца, пропитанного поверхностной пропиткой, невозможно было наблюдать невооруженным глазом даже через два часа из-за полисилоксановой пленки, образованной из силана, которая делала приповерхностную область гидрофобной.

(а) Нейтронное изображение после 0.5 часов
(b) Изображение через 2 часа
(a) Нейтронное изображение через 0,5 часа
(b) Изображение через 2 часа

После нанесения на поверхности бетона силан проник и образовал полисилоксан (кремний) смола) в приповерхностной зоне. Концентрация полисилоксана в образцах с пропиткой поверхности была измерена с помощью ИК-Фурье спектроскопии. Результаты показаны на рисунке 7. Можно видеть, что в каждом случае была достигнута глубина проникновения около девяти миллиметров. Эту обработку можно назвать глубокой пропиткой в ​​отличие от простой пропитки поверхности. В некоторых случаях достаточно простой пропитки поверхности. Однако для создания надежного и прочного барьера для хлоридов часто требуется минимальная глубина проникновения 7 мм [5]. Это необходимо подтвердить в контексте обеспечения качества после обработки поверхности на практике. Если глубина проникновения слишком мала, проникновение агрессивных ионов с водой замедляется, но не предотвращается в течение длительного времени.

Кроме того, на рис. 8 показаны нейтронные изображения трех типов пропитанных и насыщенных водой образцов строительных растворов.Исключительно в этом плане интересна верхняя пропитанная поверхность. Невооруженным глазом хорошо видно, что пропускание нейтронов во внешнем пропитанном слое значительно выше. Толщину пропитанного слоя можно оценить по результатам, показанным на рисунке 8. Средние значения, определенные визуальным осмотром, составляют 2,0, 4,1 и 6,3 мм для образцов G100, G400 и G600 соответственно.

Далее было измерено распределение влажности в приповерхностной зоне, как показано прямоугольной рамкой, показанной на Рисунке 8 (M-G600), на основе нейтронных изображений, полученных для водонасыщенных образцов.Результаты показаны на рисунке 9. Как и ожидалось, содержание влаги в необработанном образце по существу равномерно распределено по всему объему. Наблюдаемое небольшое уменьшение содержания воды вблизи поверхности может быть связано с небольшой потерей воды во время обработки до получения первого нейтронного изображения.

Однако на поверхностно-импрегнированных образцах отчетливо прослеживается влияние водоотталкивающей приповерхностной зоны. Как и ожидалось, содержание воды в водоотталкивающей зоне значительно снижено.Также четко прослеживается ширина водоотталкивающей зоны. В образцах M-G100 установлен водоотталкивающий слой толщиной примерно 2 мм. В образцах M-G400 и M-G600 толщину водоотталкивающей зоны можно оценить примерно в 4 и 6 мм соответственно. Однако наиболее важным является тот факт, что в образце M-G100 содержание воды в водоотталкивающей зоне, безусловно, существенно снижено, но все же в этой области можно наблюдать определенное количество воды.В отличие от образца M-G600, можно обнаружить только минимальное количество воды. Из этих результатов снова можно сделать вывод, что для эффективного барьера от хлоридов необходима глубокая пропитка.

4.2. Влияние гидрофобизирующей пропитки поверхности на проникновение хлоридов

Поверхности обработанных и необработанных образцов бетона подвергали контакту с водным раствором NaCl с концентрацией 3% в течение 28 дней. Были определены профили хлоридов. Результаты показаны на рисунке 10.Видно, что даже на глубину до 30 мм в необработанный бетон проникло много хлорид-ионов. Уже было показано, что капиллярное всасывание является наиболее мощным механизмом переноса хлоридов в бетон. При отсутствии капиллярного действия солевой раствор не может поглощаться пористым материалом, а если микропоры не заполнены водой, хлорид также не может диффундировать в пористую структуру. Таким образом, посредством пропитки поверхности силанами он препятствует проникновению воды в бетон и, как следствие, предотвращает миграцию хлоридов.За время выдержки обработанного бетона хлорид не проник в глубокую часть материала. Небольшое количество хлорид-ионов, которое может быть обнаружено в первых 3 мм, связано с шероховатостью поверхности и открытыми большими порами в приповерхностной зоне. Следовательно, пропитка поверхности силаном является эффективным барьером для хлоридов пористых материалов на основе цемента.

4.3. Влияние пропитки поверхности водоотталкивающими средствами на карбонизацию

После 7 и 28 дней карбонизации была измерена глубина карбонизации обработанного и необработанного бетона с водоотталкивающими свойствами.Результаты показаны на Рисунке 11. Очевидно, что образцы с пропитанной поверхностью имеют меньшую глубину карбонизации, чем необработанный бетон. Среди обработок поверхности применение 400 г/м 2 силанового крема и силанового геля примерно наполовину уменьшает глубину карбонизации по сравнению с эталонным бетоном, эффективность которого намного выше, чем 100 г/м 2 покрытия.

За счет поверхностной пропитки силанами гидрофобная пленка защищает бетон от проникновения воды, что обычно делает гидрофобный слой почти сухим.В этой области происходит очень мало карбонизации, потому что для нейтрализации между газом CO 2 и гидратом кальция или гелем CSH требуется вода, в то время как этот слой также снижает диффузию влаги в бетоне и, следовательно, делает область за гидрофобным слоем влажной. при этом условии также не может происходить карбонизация. Однако следует отметить, что вывод о том, что пропитка поверхности снижает глубину карбонизации примерно наполовину, был получен при относительной влажности 70% в камере для карбонизации.Если окружающая среда очень сухая, необработанный бетон очень скоро потеряет воду; но в обработанном бетоне скорость высыхания замедляется, и, следовательно, жидкая вода в порах может ускорить процесс карбонизации [31].

4.4. Влияние водоотталкивающей пропитки поверхности на коррозию арматуры

Были измерены потенциал полуэлемента (Cu-CuSO 4 ) и плотность тока коррозии стальной арматуры в железобетоне. Результаты показаны на Рисунке 12.Это ясно указывает на то, что образцы бетона без поверхностной пропитки демонстрируют высокий уровень отрицательного потенциала коррозии и плотности тока коррозии, особенно после приблизительно 33 недель периода воздействия. На этом этапе потенциал коррозии составлял около -460 мВ. Согласно стандарту ASTM это означает, что риск коррозии превышает 90% [32]. Плотность тока коррозии составляла около 0,4~0,5  мк А/см 2 , что означает, что стальная арматура начала корродировать, в то время как для бетона с водоотталкивающей обработкой поверхности как электрический потенциал, так и плотность тока коррозии сохранялись намного ниже на протяжении всего периода эксплуатации. измеряемый период.Риск коррозии поддерживался на уровне ниже 10% от результатов потенциальной коррозии. Судя по плотности тока коррозии, коррозией можно пренебречь. Это показывает, что на образцах, обработанных водоотталкивающим средством, коррозии не происходило. Следовательно, коррозионная активность может быть значительно снижена путем пропитки поверхности.

(a) Потенциал полуэлемента Cu-CuSO4
(b) Плотность тока коррозии
(a) Потенциал полуэлемента Cu-CuSO4
(b) Плотность тока коррозии

Выводы

На основании представленных здесь результатов можно сделать следующие выводы.

(1) Когда поверхность бетона, обработанного водоотталкивающей пропиткой, контактирует с водой, проникновение воды в воду отсутствует; но небольшое количество водяного пара все еще абсорбируется и конденсируется в необработанных порах материала. Таким образом, гидрофобный слой толщиной в несколько миллиметров может значительно снизить водопоглощение бетона.

(2) Однако водяной пар не участвует в переносе ионов.Если поры бетона не заполнены водой, диффузия ионов эффективно замедляется. Следовательно, пропитка поверхности силаном обеспечивает эффективный барьер для хлоридов. Как следствие, срок службы бетонной конструкции, подверженной воздействию морской воды или противообледенительной соли, может быть увеличен.

(3) Глубина карбонизации бетона с поверхностной пропиткой может быть уменьшена наполовину при относительной влажности окружающей среды 70% по сравнению с необработанным бетоном.

(4) Пропитка поверхности силанами также обеспечивает эффективную защиту от коррозии арматурной стали в бетоне, контактирующей с раствором хлорида.Чтобы продлить срок службы железобетонных конструкций, можно принять во внимание водоотталкивающую обработку, чтобы снизить риск коррозии стали, при условии надлежащей обработки поверхности, что может быть достигнуто за счет соответствующего нанесения и глубокой пропитки (> 6 мм) [ 33]. Кроме того, необходимо изучить долговечность самой силановой пропитки и ее долговременную остаточную защиту. В этом смысле эффективность защитных мер следует контролировать через регулярные промежутки времени.Если первоначальные требования больше не выполняются, лечение следует повторить.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Благодарим за финансовую поддержку текущих проектов Национального фонда естественных наук Китая (51420105015, 51278260), Китайской программы фундаментальных исследований (2015CB655100) и проекта 111.

ВЛАГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОПИТКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ БЕТОНА

Несмотря на достаточные лабораторные характеристики изобутилсилана, эффективность этого материала на месте для борьбы с воздействием противогололедных солей и нагрузок от замораживания-оттаивания на бетонные мосты остается сомнительной.Вполне вероятно, что нагрузка на окружающую среду и внутренняя влажность во время нанесения являются основными факторами, способствующими снижению производительности. В этой статье рассматриваются альтернативные материалы, силан с высоким содержанием твердых частиц и водный раствор для кристаллизации, использующие механизм кристаллизации, управляемый влагой, а не требующий сухого режима нанесения. Поглощение материалов в сухом (0 % влажности), полунасыщенном (2,5 % влажности) и полностью насыщенном (5 % влажности) состояниях для двух марок бетона, C25 (25 Н/мм²) и C40 (40 Н/мм²), оценивали с использованием модифицированный трубочный метод RILEM. Результаты показали, что увеличение начального содержания влаги в бетонах С25 и С40 оказывает сходное существенное снижающее влияние на абсорбцию пропиточных материалов. Бетон С25 поглощает больше защитных материалов по сравнению с бетоном С40, а также больше снижает содержание хлоридов, что указывает на то, что достигнутый уровень дозирования является важным фактором. Сходство между поглощением воды и двумя защитными материалами относительно исходного содержания воды указывает на возможную основу для прогнозирования достижимого дозирования защитных материалов, наносимых на поверхность.Для получения адекватных данных для такого анализа требуется тестирование на различные уровни содержания влаги от 0% до 5%. Кристаллизационный материал достиг больших объемов нанесения и снижения содержания хлоридов, чем силановый материал.

Язык

Информация о СМИ

Тема/указатель Термины

Информация о подаче

  • Регистрационный номер: 01592827
  • Тип записи:
    Публикация
  • Номера отчетов/документов: 16-3740
  • Файлы: ТРИС, ТРБ, АТРИ
  • Дата создания:
    12 января 2016 г. 17:38

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными поверхностными пропитками

1.Введение

Бетон использовался при строительстве дорог и автомагистралей, которые были рассчитаны на более длительный период эксплуатации и снижение затрат на техническое обслуживание, чем гибкое покрытие (Delatte 2014). Тем не менее, бетонное покрытие по-прежнему подвержено риску износа из-за воздействия окружающей среды и климатических изменений, таких как осадки, снегопады, замерзание и оттаивание. Вода является одним из основных факторов разрушения железобетона, поскольку все механические и химические разрушения бетона инициируются присутствием воды при любых обстоятельствах (Willway et al.2008). В Соединенном Королевстве на работы по техническому обслуживанию и ремонту всех видов бетонных конструкций, включая автомагистрали, приходится 45% деятельности в строительной отрасли страны (Van Breugel 2007). В связи с этим в последнее время возникла острая необходимость защиты бетона от воды и агрессивных ионов, переносимых водой, для снижения затрат на содержание бетона и получения более прочного бетона.

Несмотря на то, что защита бетона является хорошо зарекомендовавшим себя методом повышения долговечности мостов и прибрежных сооружений, ее применения в бетонных покрытиях недостаточно.Основным оговоркой при использовании поверхностной обработки является снижение фрикционных свойств и возможность загрязнения грунтовых вод из-за выщелачивания. Однако всесторонний поиск литературы не нашел ни одного научного исследования, подтверждающего или опровергающего эти опасения.

В последние годы возрос интерес к защите бетона гидрофобной пропиткой (Rahman et al. 2013, Al-Kheetan et al. 2018b). Силановые и силоксановые пропитки были одной из первых эффективных гидрофобных обработок, которые использовались для повышения водонепроницаемости бетона и устойчивости к химическим воздействиям (Basheer et al.1997 г., Де Врис и Полдер 1997 г., Zhan et al. 2003 г., Жан и соавт. 2005, Дай и др. 2007, Хосода и др. 2010, Christodoulou et al. 2014). Однако в последнее время возникли некоторые сомнения в отношении 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 изготовленные промышленным способом, такие как кристаллизующиеся материалы, блокираторы влаги, цементные покрытия и силикатные материалы (Rahman and Chamberlain 2016, Al-Kheetan et al. 2017, Al-Kheetan et al. 2018a, Al-Kheetan et al. 2018b, Al- Хитан и др., 2018c). Если эти материалы хорошо зарекомендовали себя в качестве защиты бетонного покрытия, существует значительный потенциал для их применения в местах, где используется преимущественно бетонное покрытие, например, на стоянках, портовых покрытиях, перронах взлетно-посадочных полос и рулежных дорожках, а также на значительной части медленных и скоростные дороги.

В этом исследовании были изучены три различных защитных материала для оценки их эффективности против проникновения воды. Материалы представляли собой кристаллизующиеся материалы из 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, что обеспечивает им низкое трение и повышенную устойчивость к агрессивным химическим веществам (Morita et al.1999, Zaggia et al. 2009). Кроме того, исследования этих материалов показали высокие водо- и маслоотталкивающие свойства, что побудило исследователей применять их в качестве поверхностных гидрофобных пропиток для бетона (Zaggia et al. 2009). Силикатная смола также была 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 ацетата натрия также набирает все большую популярность и демонстрирует эффективность, сравнимую с силаном, особенно при нанесении на влажные поверхности (Rahman et al. 2016).

2. Экспериментальная программа

Экспериментальные процедуры данного 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 кубах, а затем исследование с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) для оценки структурного формирования и взаимодействия между нанесенными материалами и бетоном. Перед проведением СЭМ-анализа жидких защитных материалов их высушивали вымораживанием (лиофилизация) для перевода их в порошок для облегчения процедуры тестирования).Кроме того, совместимость между защитными материалами и поверхностью бетонного покрытия оценивалась в отношении сопротивления скольжению. Наконец, гидрофобность всех обработанных и необработанных бетонных поверхностей определяли путем измерения краевого угла между водой и поверхностями.

2.1. Материалы

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

Фторполимер представляет собой бесцветное соединение на водной основе, основными компонентами которого являются углерод и фтор; это в основном полимер с фторированной углеродной цепью (Перепелкин 2004).Наличие групп фтора в полимере позволяет материалу иметь низкую поверхностную энергию, что приводит к снижению трения и адгезии и повышению гидрофобности полимера (Li et al. 2002). Способность фторированной стороны полимера образовывать однородную структуру, состоящую из активно расположенных групп -CF 3 , дает этому материалу преимущество в том, что его рассматривают для целей покрытия, особенно для защиты бетона (Li et al. 2002).

Силикатная смола представляет собой молочно-беловатое соединение 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 формируется из ацетата натрия с другими подходящими компонентами, содержащими углерод и кремний (Абель и др., 1995 г., Аль-Отоом и др., 2007 г., Павленко, 2011 г.). Этот материал характеризуется высокой гидрофобностью после нанесения на бетон, что дает ему преимущество при использовании в качестве поверхностного защитного средства для бетона.Кристаллизующий материал ацетата натрия, используемый в этом исследовании, представляет собой раствор, который реагирует с водой с образованием кристаллов, которые выстилают поры бетона, не блокируя их.

2.2. Образцы и испытания Для данного исследования был изготовлен бетон

С40 с водоцементным отношением 0,46. Величина осадки для этой смеси оказалась равной 70 мм. Состав бетонной смеси, показанный в таблице 1, был составлен в соответствии с BS 1881–125 (Британский институт стандартов, 2013 г.).

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

Опубликовано в Интернете:

17 января 2019 г.

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

48 кубиков размером 100 мм × 100 мм × 100 мм отливали и отверждали в течение 28 дней в сушильной камере при влажности 60% и температуре 20°C.

39 кубов обработаны тремя материалами; 13 кубов с фторполимерами, 13 с силикатами смолы и 13 с кристаллизирующимся материалом ацетата натрия.В качестве контроля для сравнения использовали 9 кубиков. Все кубы были обработаны в соответствии со стандартом BS EN 1504–2 (Британский институт стандартов, 2004 г.) и инструкциями производителя путем нанесения кистью 200 мл/м 2 материалов на все поверхности бетонных кубов. На рис. 1 показана подробная программа испытаний бетона и количество кубов, использованных в каждом испытании.

Рис. 1. Спецификации и протокол тестирования.

2.3. Водопоглощение

Испытание на начальное поверхностное поглощение (ISAT), как указано в BS 1881–208, было проведено на 18 бетонных кубах для проверки сопротивления импрегнантов водопоглощению (British Standards Institution 1996). Остальные 30 кубиков также были испытаны на водопоглощение в соответствии с ASTM D 6489 (ASTM 1999). Для обеспечения согласованности процедуры испытаний в соответствии с ASTM D 6489–99 сопровождались использованием бетонных кубов вместо цилиндрических стержней, как указано в стандарте.

Испытание ISAT проводили на кубиках после 28 дней отверждения и после их сушки до достижения постоянной массы. Для водопоглощения согласно ASTM D 6489-99 кубики сушили в сушильном шкафу в течение 24 ч при 75°C до достижения постоянной массы.Кубики помещали при температуре окружающей среды для охлаждения, а затем одну грань каждого куба обрабатывали пропиткой. Другие грани кубов, соприкасающиеся с водой во время испытаний, были загерметизированы водонепроницаемым герметиком для предотвращения проникновения воды через бетон. Затем кубики помещали на стальную проволочную сетку внутри контейнера, чтобы обеспечить циркуляцию воды под ними, а затем контейнер заполняли водой до уровня примерно 70  мм от верха стальной сетки. Через 24 и 48 часов образцы бетона извлекали из контейнера и взвешивали.На рис. 2 показаны бетонные кубы во время испытаний.

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными поверхностными пропиткамиhttps://doi.org/10.1080/10298436.2019.1567917

Опубликовано в Интернете:

17 января 2019 г.

Рис. 2. Испытание бетона на водопоглощение по (а) модифицированной методике испытаний ASTM D 6489 и (б) методике ISAT.

Краткое сравнение двух использованных тестов представлено в Таблице 2. Проведение теста до 48 ч покажет характеристики материала для более длительного воздействия воды.

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными поверхностными пропитками приемный метод.

2.4. Свойства трения

Свойства трения 12 кубов обработанного и необработанного бетона были измерены в соответствии со стандартом BS EN 13036-4 с использованием теста маятника (British Standards Institution 2003). Эти 12 кубиков были взяты из кубиков, уже использовавшихся в испытании на поглощение воды, и перед использованием в этом испытании их оставили сохнуть. Для каждого бетонного куба было проведено пять измерений на сухой и влажной поверхности, после чего было рассчитано значение теста маятника (PTV).Все поверхности испытанного бетона имели одинаковую текстуру и шероховатость, чтобы сделать сравнение между образцами более последовательным. Та же процедура применима и к контрольному бетону.

2.5. Измерение гидрофобности

Степень гидрофобности обработанных поверхностей оценивали путем измерения краевого угла (θ) между каплей воды и поверхностью. Для этой цели использовали гониометрический прибор; он включает в себя систему видеозаписи, которая подключена к программе цифровой обработки изображений (Андерсон и Кэрролл, 2011).

Увеличение краевого угла приводит к увеличению гидрофобности поверхности; поверхности с краевыми углами более 90° считаются гидрофобными. Однако если краевой угол достигает или превышает 150°, то материал считается супергидрофобным (Андерсон и Кэрролл, 2011).

3. Результаты и обсуждение

3.1. Анализ микроструктуры

Все три поверхностных пропитки, а также бетон, обработанный этими материалами, исследовали под сканирующим электронным микроскопом (СЭМ) с разным увеличением, от 1000X до 50000X.

На рис. 3 a-c показана микроскопическая структура трех материалов и их взаимодействие с бетоном. Рис. : (а) фторполимер, (б) силикатная смола и (в) ацетат натрия Кристаллизующий материал.

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

Как видно на рис. 3а, лиофилизированная структура фторполимера выглядит как сетка (изображение с увеличением 50000 слева), а углубленное исследование (изображение с увеличением 50000 слева) показывает, что частицы фтора в основном распределены по поверхность материала (Ван и др., 2018). Это позволяет активному содержанию прикрепленного к порам бетона фторполимера повысить гидрофобность и уменьшить его водопоглощение. Глядя на взаимодействие между фторполимером и бетоном, видно, что фторполимер покрывает большую площадь поперечного сечения бетона (изображение в 5000 раз справа), а при ближайшем рассмотрении (изображение в 50 000 раз справа) фторполимер виден как « частицы галечной формы с гладкой поверхностью, прикрепленные к бетону, размером менее 200 нм. Такой размер частиц фторполимера позволяет ему проникать через большинство пор в бетоне и выстилать их, не блокируя.

Анатомическая структура силикатной смолы, описанная на рис. 3b, показывает прикрепленные хлопья силикатной смолы, которые работают как единое целое (изображение с увеличением в 5000 раз слева).При нанесении на бетон силикагель будет образовываться и создавать точки усиления во внутренней структуре бетона после его осаждения внутри пор, не блокируя их полностью (Сандролини и др. 2012, Франзони и др. 2013). Это относится к реакции между прикрепленной силиконовой смолой и гидроксильными группами в бетоне в присутствии водородных связей, которая позволяет кремниевой смоле прилипать к порам на протяжении всего времени высыхания, придавая бетону гидрофобные свойства (Pan et al. 2017). С другой стороны, сравнивая этот материал с традиционными материалами силан/силоксан, силан проникает в поры и блокирует их, не позволяя бетону дышать из-за присутствия алкоксигруппы в их молекулярной структуре. Алкоксигруппа способна реагировать с водой внутри пор бетона с образованием силанольных групп, которые конденсируются внутри пор и блокируют их (Пан и др., 2017).

Что касается кристаллизующегося материала ацетата натрия, на рис. 3c показаны несколько небольших кристаллов, прикрепленных друг к другу (изображение с увеличением 1000 слева).Углубленное исследование их структуры (изображение слева с увеличением в 10 000 раз) показывает, что они имеют аморфную структуру с гладкими поверхностями, что усиливает их гидрофобный эффект (Аль-Хитан и др., 2018b). Реакция этого материала с водой приводит к соединению кристаллов ацетата натрия с порами бетона, формированию более плотной структуры бетона и образованию другого типа кристаллов, содержащих кремнийорганические компоненты с углеводородной группой, что нивелирует гидрофильные свойства кремнезема и превращает его в водоотталкивающие. агент (изображение с 2000-кратным увеличением справа) (Паломино и др.2007, Ваг и соавт. 2010, Ваг и соавт. 2015). Изображение с увеличением 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 при каждом качании маятникового тестера. В таблице 3 показано сопротивление скольжению всех образцов бетона после применения теста на сухой и мокрой поверхности.Значение теста маятника (PTV) для каждого случая оценивалось путем вычисления среднего значения пяти качаний на каждой поверхности. Табл. значений маятникового теста.

При сравнении сопротивления скольжению всего обработанного и контрольного бетона на основе их значений PTV, контрольные образцы показали самое высокое сопротивление скольжению среди всего бетона, когда бетон сухой или влажный. Тем не менее, бетон, обработанный кристаллизующимся материалом ацетата натрия и фторполимерными материалами, достиг значений PTV несколько 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 были сняты показания в разных местах на разных образцах. Li и Neumann (1992) предлагают брать три значения краевого угла с 30-секундным интервалом между каждым измерением в течение всего периода 90 с. Однако в этом исследовании тест проводился в течение двух минут, а краевой угол измерялся с 30-секундными интервалами, как это было предложено Ли и Нейманном (1992). На рис. 4а-г показаны краевые углы между каплей воды и поверхностями бетона в разные промежутки времени. Рис. b) обработанный кристаллизующим материалом ацетат натрия, (c) обработанный фторполимером и (d) обработанный силикатной смолой.

Рисунок 4. Контактный угол для бетонных поверхностей: (a) необработанных, (b) обработанных кристаллизирующимся материалом ацетата натрия, (c) обработанных фторполимером и (d) обработанных силикатной смолой.

Результаты этого теста подтверждают результаты теста на сопротивление 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.Контактный угол силикатной смолы начинался с 116° в начале испытания и постепенно уменьшался до 107° через 120 с испытаний. Бетон, обработанный фторполимером, также со временем проявляет высокие водоотталкивающие свойства; контактный угол был немного меньше, чем у бетона, обработанного силикатной смолой, с максимальным значением 111° в 0 с и минимальным значением 95° в конце испытаний. С другой стороны, кристаллизующийся материал ацетата натрия показал наименьшие гидрофобные свойства среди всех обработанных образцов с краевым углом 82° при 0 с и 29° после 120 с испытания.Несмотря на низкий контактный угол кристаллизующегося материала 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 близко к контролю. Это также указывает на то, что частицы кристаллизующегося материала ацетата натрия проникли через поверхность и создали облицовку, а не закупорили поры, позволяя бетону дышать.

3.4. Поглощение поверхности в первые 60 мин

Водопоглощение бетона исследовали с использованием метода ISAT как для обработанных, так и для необработанных кубов.На рис. 5 показана средняя скорость водопоглощения для всех бетонных смесей с интервалами 10 мин, 30 мин и 60 мин.

Оценка влажности бетонного покрытия, обработанного гидрофобными поверхностными пропиткамиhttps://doi. org/10.1080/10298436.2019.1567917

Опубликовано в Интернете:

17 января 2019 г.

Рисунок 5. Средние показатели водопоглощения поверхности для контрольного бетона и бетона, обработанного фторполимером, силикатной смолой и кристаллизующимся материалом ацетата натрия.

Общей чертой всех обработанных и необработанных образцов бетона, как показано на рис. 5, является снижение степени водопоглощения со временем. Однако обработанный бетон показал лучшие характеристики, чем контрольный бетон, с разницей в 0,13 мл/м 2 .с в случае силикатной смолы и 0.18 мл/м 2 .s в случае кристаллизующегося материала ацетата натрия после 60 мин испытаний. Сравнение обработанного бетона между собой; бетон, обработанный ацетатом натрия, показал наименьшее водопоглощение, начиная с 0,06 мл/м 2 .с при 10 мин и заканчивая 0,009 мл/м 2 . с при 60 мин. Оба бетона, обработанные фторполимерами и силикатными смолами, продемонстрировали схожие характеристики друг с другом со скоростью водопоглощения около 0,06 мл/м 2 .с при 60 мин.

При сравнении трех различных обработок друг с другом, по отношению к контрольному бетону, бетон, обработанный ацетатом натрия, показал эффективность 95% по сравнению с контролем через 60 мин по сравнению с 69% для бетона, обработанного либо фторполимерами, либо силикатными смолами. Это, несомненно, доказывает эффективность трех пропиток, несмотря на разницу в характеристиках между ними, и высокое влияние, которое они оказывают на защиту бетона от проникновения воды.

На снижение водопоглощения бетона, обработанного этими тремя материалами, повлияли два фактора; их гидрофобная природа, показанная на рисунке 4, и их влияние на снижение пористости бетона (Кришнан и др.2013, Пан и соавт. 2017). Все три материала демонстрируют схожий механизм защиты бетона, и все они зависят от их гидрофобной природы и их способности уменьшать размеры пор (без их блокировки) для уменьшения проникновения воды. Однако разница в характеристиках между тремя материалами может быть связана с их различным механизмом взаимодействия с бетоном, обсуждаемым в разделе 3.1.

3.5. Забор воды в течение 48 ч

Параллельно 30 кубиков были испытаны на водопоглощение капиллярным подъемом через 24 и 48 ч после погружения их в воду.Результаты были получены в процентах от сухой массы кубика с использованием следующего уравнения (уравнение 1), приведенного в ASTM D 6489 (ASTM 1999): (1) Процентное поглощение (%) = W2−W1WA×100(1), где ;

W A : сухая масса 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 пропитывающего материала после погружения в воду на 24 и 48  часов представлены на рис. 6.Рис. в воде в течение 24 и 48 часов соответственно.

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

Результаты этого теста аналогичны результатам теста ISAT. Бетон, обработанный ацетатом натрия, показал наименьшую степень водопоглощения среди всех образцов бетона либо через 24 часа, либо через 48  часов погружения. С другой стороны, характеристики бетона, обработанного материалами из фторполимера и силикатной смолы, были менее эффективными, чем у бетона, обработанного ацетатом натрия. После погружения в воду на 24  часа и фторполимер, и силикатная смола показали одинаковые характеристики с водопоглощением, равным 0.7%. Тем не менее, бетон, обработанный силикатной смолой, начал поглощать больше воды в период между 24 и 48  часа погружения на 1,4% через 48  часов, тогда как бетон, обработанный фторполимером, поглощал 0,87% через 48  часов. Контрольные образцы потребляли наибольшее количество воды среди всех образцов с 1,4% и 1,7% через 24 и 48 часов соответственно.

Снижение водопоглощения, которого удалось достичь ацетату натрия 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, достиг снижения водопоглощения на 51%, тогда как бетон, обработанный силикатной смолой, достиг снижения водопоглощения на 20%. После 24  часов испытаний бетон, обработанный фторполимером и силикатной смолой, поглощал на 52% меньше воды, чем необработанный бетон.

3.6. Сравнительный анализ

Чтобы объединить результаты обоих тестов, ISAT и водопотребления, скорость водопоглощения, полученная из теста ISAT, и процент водопоглощения, полученная из теста ASTM, были перенесены в показатель водопоглощения. количество в миллилитрах.Таблица 4 иллюстрирует результаты водопоглощения обоих тестов, начиная с 10 мин тестирования и заканчивая 48 ч. Стоит отметить, что результаты ISAT были преобразованы в накопительные данные, поэтому они будут иметь ту же тенденцию и измерение, что и результаты, полученные в результате теста ASTM. Таблица 4.Водопоглощение бетона при увеличенном сроке службы комбинированных методов испытаний.

Несмотря на то, что оба теста работают по-разному и представляют две разные концепции водопоглощения; водопоглощение капиллярным всасыванием и водопоглощение под напором, их результаты можно связать вместе, чтобы получить полномасштабное измерение, охватывающее более длительные периоды времени. Кроме того, объединение результатов обоих тестов даст точную оценку реальной ситуации; водопоглощение через дорожное покрытие происходит либо из дождевых, либо из грунтовых вод, и оба комбинированных теста предназначены для измерения водопоглощения в этих ситуациях.Кратковременное и долговременное водопоглощение бетона показано на рисунке 7.

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

2019

Рисунок 7. Краткосрочное и долгосрочное водопоглощение обработанного и контрольного бетона за период 48 ч.

Непрерывность водопоглощения, измеренная обоими тестами, можно увидеть на рис. 7, поскольку поведение материалов сохраняется по одной и той же схеме на обоих этапах испытаний, а бетон, обработанный ацетатом натрия, демонстрирует наименьшее водопоглощение во время испытаний. весь период. С другой стороны, бетон, обработанный фторполимером, работал так же, как бетон, обработанный силикатной смолой, в течение первых 24  часов испытаний. Тем не менее, фторполимер начал поглощать меньше воды и приблизился к характеристикам, аналогичным ацетату натрия, во второй 24-часовой период испытаний.Однако требуется больше подтверждений, выполняя более длительный период. Напротив, бетон, обработанный силикатной смолой, продолжал поглощать воду с большей скоростью после 24  часов испытаний, приближаясь к поведению контрольного бетона.

4. Резюме и выводы

Тестирование трех видов гидрофобной обработки поверхности в этом исследовании показало многообещающие результаты в защите бетона от водопоглощения. Эффективность трех материалов; Фторполимеры, силикатные смолы и кристаллизующийся материал ацетата натрия оценивали с использованием двух методов; Метод водозабора ISAT и ASTM.Кроме того, была оценена гидрофобность обработанного и необработанного бетонного покрытия для подтверждения результатов водопоглощения и подтверждения результатов испытания на сопротивление скольжению. Совместимость и взаимодействие обработки с бетоном оценивались путем проведения анализа микроструктуры. В то время как ацетат натрия показал наименьшую степень водопоглощения среди всех других обработок, его гидрофобность была самой низкой (за исключением контроля), что помогло увеличить его сопротивление скольжению. Что касается бетонного покрытия, кристаллизующийся материал ацетата натрия был бы наиболее подходящей и совместимой обработкой, поскольку 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 обработки, по их реакционной способности с цементными составами в присутствии воды, образуя гидрофобные кристаллы силиката, которые покрывают стенки пор.

И тест, на который ссылается BS, ISAT, и тест, основанный на ASTM, можно рассматривать как продолжение и дополнение друг друга. Это можно было наблюдать из аналогичных результатов, полученных в обоих тестах. Например, в тесте ISAT бетон, обработанный силикатной смолой и фторполимером, продемонстрировал одинаковые характеристики в течение 1  часа испытаний.Те же материалы показали аналогичные результаты в течение первых 24  часов и в методе ASTM, что отражает тот факт, что тест ASTM является длительным тестом, который продолжает процесс определения ISAT. Кроме того, кристаллизующийся материал ацетата натрия показал одинаковую картину и характеристики в обоих тестах.

Необходимы дальнейшие испытания для оценки долгосрочных характеристик этих материалов и их влияния на сопротивление скольжению. Кроме того, очень важно проверить сопротивление скольжению до и после добавления воды в течение длительного времени, чтобы оценить, как поглощение воды влияет на производительность.

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

Кристаллизирующий материал из фторполимера, силикатной смолы и ацетата натрия.

Рисунок 7. Краткосрочное и долгосрочное водопоглощение обработанного и контрольного бетона за период 48 ч.

Оценка прочности вяжущих материалов, пропитанных гидрофобизаторами, на основе измерений поверхностной твердости

Материалы (Базель). 2021 авг.; 14(16): 4583.

Данута Барнат-Хунек, академический редактор и Магдалена Грудзиньска, академический редактор

Кафедра материаловедения и строительных процессов, Вроцлавский университет науки и технологий, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wroclaw, Poland; [email protected]

Поступила в редакцию 7 июля 2021 г.; Принято 13 августа 2021 г.

Abstract

В последнее время поверхности бетонных конструкций пропитывают для защиты от окружающей среды с целью повышения их долговечности. До сих пор неизвестно, как использование этих добавок влияет на приповерхностную твердость бетона. Это особенно важно для специалистов, использующих приповерхностную твердость бетона для оценки его прочности на сжатие. Пропиточные вещества бесцветны, поэтому без знаний об их применении можно допустить ошибку при измерении поверхностной твердости бетона. В данной работе представлены результаты исследований влияния пропитки на твердость подстилающего слоя бетона, измеренную с помощью молотка Шмидта. Для исследования использовались образцы цементного теста с водоцементным отношением 0,4 и 0,5. Образцы пропитывали одним, двумя и тремя слоями двух разных агентов. Первый агент изготовлен на основе силанов и силоксанов, а второй агент изготовлен на основе полимеров. Полученные результаты исследований позволяют сделать вывод о влиянии пропитки на приповерхностную твердость бетона.Это исследование подчеркивает тот факт, что отсутствие знаний о применяемой пропитке бетона при испытании его приповерхностной твердости, которая затем переводится в его прочность на сжатие, может привести к серьезным ошибкам.

Ключевые слова: пропитка, гидрофобизатор, вяжущие материалы, приповерхностная твердость

1. Введение

Среди доступных методов диагностики железобетонных конструкций выделяют неразрушающие методы, не влияющие на структуру проверенные элементы очень полезны. Требования к этим методам постоянно меняются, в связи с чем необходима дальнейшая разработка методов и приборов неразрушающего контроля. Также растет спрос на образованные кадры с высоким уровнем знаний, в связи с чем образование в этой области становится очень важным. В настоящее время методы неразрушающего контроля являются предметом обсуждения многих научно-технических конференций и применяются для диагностики строительных конструкций [1,2,3,4]. Среди них можно найти как традиционные методы, т.е.г., ультразвуковые, проникающие или склерометрические методы, а также лазерные, радарные или оптические методы, позволяющие определять деформацию элемента [5,6].

Одним из хорошо известных и признанных методов неразрушающего контроля является измерение твердости вблизи поверхности [7]. Он позволяет измерять приповерхностную твердость бетона (оставляя при этом небольшое углубление в конструкции) и позволяет соотносить полученные значения с прочностью бетона [1]. Молоток ударяет по шарику или индентору с известной энергией, и высота, на которую он отскакивает, пропорциональна твердости бетона. Процедура испытаний описана в стандарте [8], в котором указано, что его можно использовать для оценки однородности бетона в конструкции, а также для определения участков и частей конструкции, где бетон изношен или имеет плохие характеристики. качество. Следует помнить, что данная методика не может рассматриваться как альтернатива определению прочности бетона на сжатие, но при должном соотнесении может позволить оценить эту величину [9].

Измерения приповерхностной твердости в дополнение к ультразвуковому контролю [10] также могут быть использованы для предварительной оценки качества бетона в приповерхностной зоне после пожара или в бетоне, подверженном тепловому воздействию [11].Кроме того, он помогает определить, была ли структура в данном месте повреждена, слегка повреждена или не повреждена [12]. Филипович и др. [13] проверили пригодность измерения приповерхностной твердости для архитектурных обследований кирпичных стен, но этот метод оказался довольно бесполезным. Чтобы испытать кирпичные стены с измерением приповерхностной твердости, метод испытания должен быть тщательно разработан и адаптирован. Также в работах [14,15,16] показано применение измерения приповерхностной твердости для оценки однородности состояния кирпича и раствора, проверки ремонтов, степени деградации и прочности на сжатие кирпича, растворов и стен. был представлен.

На результаты склерометрических тестов влияет множество факторов, как описано в работах [17,18,19]. К ним относятся, например, поверхностная влажность, карбонизация бетона, температура окружающей среды, тип испытываемой поверхности, возраст бетона на момент испытаний, морфология бетона и калибровка молотка [20, 21]. Испытания не следует проводить в местах карбонизации бетона, трещин, скоплений цементного раствора или крупных заполнителей.При тестировании существующих конструкций следует выбирать места, где карбонизация наименее водянистая. То же самое относится к замороженным или влажным участкам. Лед, вызванный замерзанием несвязанной воды в бетоне, приведет к завышению числа отскока, в то время как влага на поверхности приведет к его занижению. По этой причине стандарт PN-EN 12504-2:2002 [8] рекомендует использовать приповерхностные измерения твердости в диапазоне температур от +10 до +30 °С [22]. Наиболее важные факторы, влияющие на исследование, перечислены в .Бетон — неоднородный материал, поэтому локальная неоднородность может исказить результаты испытаний. Следует отметить, что в прошлых исследованиях не анализировалось влияние пропитки бетона гидрофобизаторами, что является новизной исследований, проводимых в данной работе.

Таблица 1

Известные факторы, влияющие на измерение поверхностной твердости.

Наименование фактора Описание
Возраст бетона Связан с карбонизацией бетона, что вызывает неравномерное распределение прочности. Наибольшее воздействие карбонизации приходится на первый год. Приповерхностное измерение твердости не следует применять на ранней стадии затвердевания бетона или в местах, где еще не достигнута прочность 7 МПа. В этом случае число отскока слишком низкое, и бетон может быть поврежден [23].
Влажность бетона Влажность бетона снижает число отскока за счет ухудшения динамической твердости.
Место измерения Необходим соответствующий размер и количество точек измерения.Согласно [24] минимальный размер участка измерения составляет 50 см 2 , а по [8] размер 900 см 2 . Стандарт [24] требует 12 мест измерения по 5 точек измерения в каждом из этих мест. В свою очередь стандарт [8] требует 9 точек измерения в каждом месте измерения.
Толщина испытуемого элемента Толщина не должна быть менее 10 см и более 20 см при доступе с одной стороны, более 40 см при доступе с двух сторон или более 60 см при доступе с трех сторон [ 8,25].
Место измерения Точки измерения должны быть равномерно распределены по поверхности и располагаться не менее чем в 3 см от края. Их не следует устраивать в местах, где крупный заполнитель и арматура находятся на расстоянии менее 3 см от поверхности [26].

Выполнение измерений поверхностной твердости не представляет сложности. Сложнее соотнести полученные результаты с последующим переводом их на прочность бетона. Масштабные кривые, позволяющие рассчитывать прочность на сжатие из коррелированных уравнений, можно найти в PN-EN 13791:2008 [27] и в ITB 210/77 [28]. Плехавский сравнил методы скейлинга корреляционных кривых на примере железобетонного плитно-реберного перекрытия [29]. Его исследования показывают, что средняя прочность на сжатие, рассчитанная по кривой из ITB, больше похожа на значения, полученные для образцов керна, чем прочность, рассчитанная по кривой из стандарта PN-EN 13791:2008 [27]. Для каждого исследования должна быть построена индивидуальная кривая корреляции. В работе [1] показано, как выбор неподходящей кривой приводит к ошибкам.

Евросоюз требует унификации правил применения неразрушающих методов [30], но стандарт [27] допускает использование корреляционных уравнений, отличных от содержащихся в нем. Производители устройств также предоставляют кривые корреляции, расположенные на молоточках. В работе [1] кривые молотков (предоставленные производителем) сравнивались с кривыми, которые были получены авторами. Прочность рассчитана исходя из того, что материал исследования может не совпадать с материалом, который использовался для калибровки [26].

Пропитка гидрофобизаторами согласно стандарту [31] является одним из трех способов защиты поверхности. Гидрофобная пропитка чаще всего основана на силанах или силоксанах, мелких частицах, благодаря которым она способна легко проникать в поры и снижать поверхностное натяжение бетона [32]. Сначала гидролиз силана реагирует с водой или водяным паром, а затем молекулы силанола конденсируются в силикон, который реагирует с гидроксильной группой. Затем силиконовая смола связывается с подложкой во время высыхания и создает водоотталкивающий эффект [33].Согласно [34], применение гидрофобизаторов вызывает увеличение краевого угла. Пропитка гидрофобизаторами – способ защитить материал от воздействия окружающей среды и повысить его износостойкость. Кроме того, это также положительно влияет на устойчивость материала к отложениям солей [35]. Как показали исследования, проведенные в [35], влияние гидрофобизаторов на механические свойства бетона незначительно. В работе [36] рассмотрена возможность использования гидрофобизаторов для защиты поверхности легкого бетона, модифицированного отходами полистирола.

Элементы, подверженные воздействию окружающей среды, например, бетонные мосты, чаще всего пропитывают гидрофобизаторами. На рынке доступны окрашенные (в нескольких цветах, такие как желтый, зеленый и т. д.), но чаще используются бесцветные гидрофобные вещества для сохранения естественного вида структур. До сих пор неизвестно, как влияет применение гидрофобизаторов на приповерхностную твердость бетона. Это особенно важно для специалистов, использующих приповерхностную твердость бетона для оценки его прочности на сжатие.Пропиточные вещества бесцветны, поэтому без знаний об их применении можно допустить ошибку при измерении поверхностной твердости бетона.

Учитывая вышеизложенное, в данной статье представлены результаты исследований влияния пропитки на твердость подстилающего слоя бетона, измеренную с помощью молотка Шмидта. Для исследования использовались образцы цементного теста с водоцементным отношением 0,4 и 0,5. Образцы пропитывали одним, двумя и тремя слоями двух разных агентов. Первый агент был изготовлен на основе силанов и силоксанов, а второй агент был изготовлен на основе полимеров.

2. Материалы и методы

2.1. Подготовка образцов бетона

В этом исследовании изучалось влияние пропитки бетона (с использованием гидрофобизаторов) на его приповерхностную твердость (оцененную с помощью измерений приповерхностной твердости). Для этого было изготовлено 18 кубических образцов цементного камня с длиной стороны 10 см – 9 с водоцементным отношением 0.4 и 9 с водоцементным отношением 0,5. Состав бетонной смеси показан на , а гранулометрический состав на . Образцы с соотношением w / c = 0,4 получили расчетную прочность на сжатие 45,15 МПа, в свою очередь образцы с соотношением w/c 0,5 33,35 МПа. Образцы были приготовлены из цементного теста в связи с тем, что заполнитель влияет на результаты измерений приповерхностной твердости. Для изготовления образцов, состоящих из портландцемента в количестве 95–100 %, вторичных компонентов в количестве < 5 % и водопроводной воды, использовали портландцемент ЦЕМ I 42. 5 производства Górażdże (Гораждже, Польша).

Гранулометрический состав цемента, используемого для приготовления образцов.

Таблица 2

Цементные смеси, используемые для приготовления образцов.

4 5.04 12,5
W / C Соотношение [-] Масса воды [кг] 60677
0,4 ​​
0.5 5.5. 11,0

2.2. Пропитка образцов бетона гидрофобизаторами

После извлечения из формы образцы выдерживались при комнатной температуре в течение 28 дней при 100% влажности. Затем были отобраны четырнадцать визуально превосходящих образцов, которые были подготовлены для пропитки гидрофобизаторами в соответствии с рекомендациями производителя. Пропитанную поверхность очищают сначала влажной тряпкой, а затем сухой тряпкой и щеткой. Были сделаны две пропитки с использованием следующих гидрофобизаторов:

А – на основе силанов и силоксанов плотностью 1 г/см 3 . Продукт имеет низкомолекулярную структуру, в связи с чем обладает высокой проникающей способностью, не закупоривает поры, не меняет внешний вид пропитанной поверхности, защищает от загрязнений, предотвращает появление высолов.

B – на основе дисперсии полимеров в воде. Повышает устойчивость пропитанной поверхности к влиянию погодных условий и УФ-излучению. При использовании с бетонной плиткой вызывает эффект «мокрой плитки», но не придает блеска. Гидрофобизатор белого цвета, после высыхания бесцветный, общее время высыхания 8 ч. Необходимый интервал между слоями 6 мин. №

Гидрофобизатор наносился кистью равномерно – один, два и три слоя соответственно для данных образцов через короткие промежутки времени по рекомендованному производителем принципу «мокрый по мокрому». Ни один из гидрофобизаторов не вызывал изменения внешнего вида пропитанной поверхности. Дозировка составляла 250 мл/м 2 .

Таким образом, для дальнейшего исследования были подготовлены четырнадцать образцов, подробности которых представлены в . Используемое обозначение образцов относится к: первому номеру — в/ц соотношению ; (4 – коэффициент 0,4; 5 – коэффициент 0,5), вторая цифра – количество слоев пропитки, буква – тип гидрофобизатора.

Таблица 3

Обозначение образцов и их характеристики.

4 24 B4 53B
Обозначение образца W / C Соотношение Количество слоев прикладного гидрофобного агента Тип гидрофобного агента
4 0,4 ​​ 0
41 0,4 ​​ 1
42А 0,4 ​​ 2
43А 0,4 ​​ 3
41B 0 . 4 1 В
42B 0,4 ​​ 2 В
43B 0,4 ​​ 3 B
5 0,5 0
51А 0,5 1
52 0,5 2
53 0,5 3
51B 0. 5 1 1
52B 0.5 2
0.5 3 B

2.3. Испытание приповерхностной твердости склерометрическим методом

Испытания проводились с использованием молотка Шмидта типа N-Proceq, Schwerzenbach, Швейцария. Испытания проводились в соответствии со стандартом [24]. Это наиболее распространенный вид испытаний железобетонных конструкций. Испытание проводится путем удерживания молотка перпендикулярно поверхности и постепенного увеличения давления до тех пор, пока молоток не ударит, после чего регистрируется количество отскоков. Соседние контрольные точки должны находиться не ближе 25 мм как друг к другу, так и к краям. Если в результате испытания произошло разрушение или повреждение бетона в точке измерения, результат должен быть отклонен [1]. Перед испытаниями молоток проверяли на калибровочной стальной наковальне — было сделано 6 контрольных измерений, каждое из которых показало число отскока 80 ± 2.

Затем были проведены измерения с четырех сторон всех образцов. Большая часть измерений проводилась в пяти точках измерения, распределение которых показано на рис. Испытания проводились так, чтобы расстояние между точками измерения было не менее 25 мм, как и в случае с расстоянием от точек измерения и края. Во время всех измерений молоток располагался под углом 90° к поверхности образца. Исследование проводилось в большем соответствии со стандартом [24], чем с другим стандартом [8].

Вид образцов с отмеченными точками измерения: ( a ) расстояния, указанные на диаграмме, и ( b ) расстояния, отмеченные на образце.

3. Результаты и анализ

При измерениях на образцах с в/ц = 0,4 все пропитанные образцы имели более высокое значение числа отскока, чем образцы без пропитки. Число отскока увеличивалось с увеличением количества слоев пропитки. Наибольшее увеличение числа отскока наблюдается между образцами без пропитки и образцами с одним слоем пропитки.Увеличение числа отскока между образцами с двумя и тремя слоями пропитки отсутствует, что видно на графиках, представленных на и .

Сравнение среднего числа отскока для образцов с в/ц = 0,4: ( и ) без пропитки и с одним слоем гидрофобизатора; ( b ) без пропитки и с двумя слоями гидрофобизатора; и ( с ) без пропитки и с тремя слоями гидрофобизатора.

Сравнение среднего числа отскока для образцов с в/ц = 0,5: ( и ) без пропитки и с одним слоем гидрофобизатора; ( b ) без пропитки и с двумя слоями гидрофобизатора; и ( с ) без пропитки и с тремя слоями гидрофобизатора.

Графики выше показывают, что пропитанные образцы имеют более высокое значение числа отскока. Для одного слоя пропитки образцы имеют практически равные значения.При использовании гидрофобизатора А число отскока увеличилось на 5,57 единиц, а при использовании гидрофобизатора Б на 4,9, что составляет разницу более 20% по сравнению с образцом без пропитки.

Для образцов с в/ц = 0,5 с одним и двумя слоями пропитки более высокие числа отскока были получены для образцов с гидрофобизатором А. Для трех слоев пропитки образец с гидрофобизатором В получил более высокое значение.

b,c показывает больший разброс ошибок, однако по стандарту [8] результаты можно считать правильными.Согласно стандарту [8] точку измерения, в которой 20 % показаний отличаются от среднего значения более чем на шесть единиц, следует отбраковывать. В случае проведенного исследования разница не превышала шести единиц ни в одной из точек измерения.

Результаты среднего числа отскока для образцов с в/ц = 0,4 показаны на графике в . Здесь можно увидеть аналогичную зависимость — все пропитанные образцы имеют более высокое значение числа отскока, чем образцы без пропитки.Только образцы с гидрофобизатором Б и в/ц = 0,5 показывают возрастающую зависимость с увеличением количества слоев гидрофобизатора, тогда как образцы с гидрофобизатором А такой зависимости не показывают. При использовании гидрофобизатора А число отскока увеличилось на 4,89 единиц, а при использовании гидрофобизатора Б на 3,15, что составляет разницу более 20% по сравнению с образцом без пропитки.

Образцы с соотношением в/ц = 0.4 имеют более высокую изменчивость, чем образцы с отношением в/ц = 0,5, как видно на рис. Только после нанесения трех слоев он падает до аналогичного уровня. Видно, что гидрофобизатор А лучше работает на пористых поверхностях, поэтому при соотношении в/ц = 0,5 вариабельность достаточно мала.

Сравнение числа отскока для образцов с различным w/c и пропиткой с использованием гидрофобного агента A.

Сравнение числа отскока для образцов, пропитанных с использованием гидрофобного агента B.Для гидрофобного агента А использование более двух слоев не увеличивает число отскока. Гидрофобизатор В более эффективен для образцов с более высоким соотношением в/ц . Видно, что с увеличением количества слоев пропитки увеличивается и твердость.

Сравнение числа отскока для образцов с различными в/ц и пропиткой гидрофобизатором В.

Как известно, водоцементное отношение оказывает существенное влияние на число отскока, полученное при испытаниях молотком Шмидта.Это связано с влиянием отношения в/ц на прочность бетона: чем ниже водоцементное отношение, тем выше прочность бетона на сжатие и выше число отскока.

Чтобы проиллюстрировать, как конкретная пропитка может повлиять на оценку прочности бетона сжатия, уравнение кривой масштабирования ITB:

F R R — 0,915 R + 0,041 R 2

( 1)

где: f R — расчетная прочность на сжатие (МПа) и R — число отскока (-).

показывает базовую кривую по ITB [28] и сдвинутые кривые для в/ц с соотношением 0,4 и 0,5. На их основе расчетная прочность на сжатие представлена ​​в . Кривые были смещены на величину прочности на сжатие, полученную от эталонных образцов, и описаны ниже в уравнениях (2) и (3): Р 2 ) + 45,15

(2)

ф Р,0.5 = (7,4 − 0,915 R + 0,041 R 2 ) + 33,35

(3)

Кривая зависимости прочности бетона от числа отскока 4 f

Таблица 4

Расчетная прочность вяжущих материалов, пропитанных гидрофобизаторами, на основе измерений поверхностной твердости.

3

4 41B4 4004 52A4 6009
Образец Отскок № R (-) Предполагаемая прочность
F R

(MPA) Разница между образцом с и без пропитки
(MPA) (%)
4 15. 4 45,15
41А 18,6 46,66 1,52 3,00
42А 20,9 48,33 3,18 7,00
43 20. 4 47.93 2,78 6.00
18.8 46.82 1,67 400
42B 20.3 47,81 2,67 6,00
43B 20,2 47,74 2,59 5,00
5 13,9 33,35
51А 17. 4 34.64 1.29 1.29
18.8 35.43 35.43 2,08
53A 16.5 34,21 0,86 3,00
51B 14,6 33,52 0,16 0,00
52B 15,1 33,68 0,33 1,00
53B 17,1 34,47 1,11 0,03

Из этого можно сделать вывод, что для образцов с более низким соотношением w/c больше различий в соотношении w/c . заметил, что дает ошибку 7%.Для в/ц = 0,5 наибольшая разница составляет 6%.

4. Выводы

В данной статье представлены результаты исследований влияния пропитки на твердость подстилающего слоя бетона, измеренную с помощью молотка Шмидта. Для исследования использовались образцы цементного теста с водоцементным отношением 0,4 и 0,5. Образцы пропитывали одним, двумя и тремя слоями двух разных агентов. Первый агент (А) изготовлен на основе силанов и силоксанов, а второй агент (В) изготовлен на основе полимеров.Проведенные исследования показали, что:

  • пропитка бетона гидрофобизаторами влияет на его приповерхностную твердость и, следовательно, на полученные результаты соотношения числа отскока и его отношения к прочности бетона на сжатие;

  • все образцы, пропитанные гидрофобизаторами, имеют более высокое число отскока, чем образцы без пропитки;

  • число отскока увеличивается с увеличением количества слоев пропитки. Наибольшее увеличение числа отскока наблюдается между образцами без пропитки и первым слоем пропитки. При использовании для образцов с соотношением в/ц = 0,4 гидрофобизатора А число отскока увеличилось на 5,57 единиц, а при использовании гидрофобизатора Б на 4,9. При использовании для образцов с соотношением в/ц = 0,5 гидрофобизатора А число отскока увеличилось на 4,89 ед., а при использовании гидрофобизатора Б на 3,15. В обоих случаях разница составляет более 20%;

  • на основании проведенных исследований невозможно однозначно сказать, какой гидрофобизатор позволил получить более высокое число отскока;

  • образцы с отношением в/ц = 0.4 имеют более высокую изменчивость, чем образцы с отношением в/ц = 0,5. Только после нанесения трех слоев он падает до аналогичного уровня. Гидрофобизатор А лучше работает на пористых поверхностях, поэтому при соотношении в/ц = 0,5 вариабельность довольно мала;

  • для гидрофобизатора А использование более двух слоев не увеличивает число отскоков. Гидрофобизатор В более эффективен для образцов с более высоким соотношением в/ц . Видно, что чем больше слоев пропитки, тем выше твердость, различия между пропитанными и непропитанными образцами при оценке прочности бетона на сжатие составляют до 7 %;

  • после превышения указанной толщины пропитки нет существенной разницы между количеством используемых слоев пропитки; и

  • в ходе испытаний более высокие значения числа отскока были получены для образцов с более низким соотношением в/ц .

Данное исследование подчеркивает важный факт, что при испытаниях бетона приповерхностным измерением твердости и не зная о применяемой пропитке гидрофобизаторами, можно допустить большую ошибку в переводе полученных значений в прочность бетона . Что касается дальнейших исследований в этом направлении, то стоило бы исследовать влияние большего количества слоев и использовать образец с другими характеристиками. Также желательно проверить другие гидрофобизаторы и посмотреть на микроструктуру образцов.

Авторские вклады

написание — подготовка первоначального проекта, M.N.; написание-обзор и редактирование, Л.С.; тестирование, М.Н. Оба автора прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Это исследование не получило внешнего финансирования.

Заявление Институционального контрольного совета

Неприменимо.

Заявление об информированном согласии

Неприменимо.

Заявление о доступности данных

Результаты доступны для ознакомления по запросу авторов.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сноски

Примечание издателя: MDPI остается нейтральным в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

Литература

1. Малхотра В.М., Карино Н.Дж. Справочник по неразрушающему контролю бетона. 2-е изд. CRC Press; Бока-Ратон, Флорида, США: 2004. [Google Scholar]2. Брейссе Д., Ромао Х., Алваш М., Сбартай З.М., Лупрано В.А.Оценка риска при оценке прочности бетона с помощью метода неразрушающего контроля и метода условного отбора керна. Дж. Билд. англ. 2020;32:101541. doi: 10.1016/j.jobe.2020.101541. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]3. Дей А., Мияни Г., Деброй С., Сил А. Исследование неразрушающего контроля на месте для оценки ухудшения качества бетона на существующей конструкции с учетом изменяющихся во времени неопределенностей. Дж. Билд. англ. 2020;27:101001. doi: 10.1016/j.jobe.2019.101001. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]4. Рашид К., Вакас Р. Оценка прочности на сжатие неразрушающими методами: автоматизированный подход в строительной отрасли.Дж. Билд. англ. 2017;12:147–154. doi: 10.1016/j.jobe.2017.05.010. [CrossRef] [Google Scholar] 5. Салим М.А., Салим М.М., Ахмад З., Хаят С. Прогнозирование прочности бетона на сжатие с использованием модуля ударной вязкости. Кейс Стад. Констр. Матер. 2021;14:e00518. [Google Академия]6. Хюскен Г., Пирскавец С., Хофманн Д., Базедау Ф., Грюндер К., Кадоке Д. Несущая способность железобетонной балки, исследованная методами оптических измерений. Матер. Структура 2021;54:102. doi: 10.1617/s11527-021-01699-6.[Перекрестная ссылка] [Академия Google] 7. Лонг А.Э., Хендерсон Г.Д., Монтгомери Ф.Р. Зачем оценивать свойства приповерхностного бетона? Констр. Строить. Матер. 2001; 15: 65–79. doi: 10.1016/S0950-0618(00)00056-8. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]8. PN-EN 12504-2:2002: Badania Betonu w Konstrukcjach. Чечень 2: Badania Nieniszczące-Oznaczanie Liczby Odbicia. [(по состоянию на 14 августа 2021 г.)]; Доступно онлайн: https://portal.piib.org.pl/9. Бренчич А., Кассини Г., Пера Д., Риотто Г. Калибровка и надежность теста молотка Шмидта на отскок.Гражданский инж. Архит. 2013; 1:66–78. doi: 10.13189/cea.2013.010303. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 10. Вроблевски Р., Стависки Б. Ультразвуковая оценка остаточной прочности бетона после воздействия реального огня. Здания. 2020;10:154. doi: 10.3390/buildings100

. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 11. Панедподжаман П., Тоннайопас Д. Испытание молотком на отскок для оценки прочности на сжатие бетона, подвергающегося воздействию тепла. Констр. Строить. Матер. 2018; 172: 387–395. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.03.179. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 12.Ковальски Р., Врублевска Ю. Применение склерометра для предварительной оценки качества бетона в конструкциях после пожара. Arch. Гражданский инж. 2018; I.XIV: 171–186. doi: 10.2478/ace-2018-0069. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 13. Филипович Р. Проба zastosowania młotka Schmidta do badań architektonicznych ceglanych murów. охр. Забыт. 2009; 1:38–42. [Google Академия] 14. Łątka D. Możliwości wykorzystania sklerometru elektronicznego do wstępnej oceny konstrukcji murowej. Джоанни Бзовки. 2014; 519:327–334.[Google Академия] 16. Orłowicz R., Tkasz P. Określenie wytrzymałości zaprawy w istniejących budynkach murowych. Пшеглад Буд. 2012;83:52–55. [Google Академия] 18. Runkiewicz L. Wpływ naprężenia w betonie na ocenę jego wytrzymałości i jednorodności młotkiem Schmidta; Труды I Krajowe Sympozjum Badania Nieniszczące, ITB; Варшава, Польша. 13–17 июня 2016 г. [Google Scholar]20. Дзевецкий А. Технология изготовления бетонных элементов с щелевым укрупнением nieniszczących method szacowania wytrzymałości na ściskanie z użyciem młotka Schmidta typu N.Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropog. 2016;3:15–17. [Google Академия] 21. Ког Ю.К. Факторы, влияющие на прочность существующей бетонной конструкции на месте, оцененную с помощью испытаний керна и неразрушающего контроля. Практика. Период. Структура Дес. Констр. 2020;25:04019033. doi: 10.1061/(ASCE)SC.1943-5576.0000459. [CrossRef] [Google Scholar] 22. Jasiński R. Окресление wytrzymałości betonu w konstrukcji; Материалы XXIX Ogólnopolskie Warsztaty Pracy Projektanta Konstrukcji; Щирк, Польша. 26–29 марта 2014 г. [Google Scholar]23.Митчелл Л.Дж., Хоугланд Г.Г. Исследование ударного молота для испытаний бетона. Хайв. Рез. Бортовой бык. 1961; 305:14. [Google Scholar] 24. PN-74/B-06262 Nieniszczące Badania Construkcji z Betonu–Metoda Sklerometryczna–Badania Wytrzymałości Betonu na ściskanie za Pomocą Młotka Schmidta Typu N. [(по состоянию на 14 августа 2021 г.)]; Доступно онлайн: https://portal.piib.org.pl/25. Runkiewicz L., Sieczkowski J. Ocena wytrzymałości betonu w konstrukcji na podstawie badań sklerometrycznych. Порадник. Институт строительной техники.Варшава. 2020;12:5–9. [Google Академия] 27. PN-EN 13791:2019-12 Ocena Wytrzymałości Betonu na Ściskanie w Construkcjach and Prefabrykowanych Wyrobach Budowlanych. [(по состоянию на 14 августа 2021 г.)]; Доступно онлайн: https://portal.piib.org.pl/29. Plechawski S. Porównanie metod skalowania krzywych korelacji na przykładzie żelbetowego stropu płytowo-żebrowego. Бадания Нинищ. Диагн. 2019;1:22–26. doi: 10.26357/БНИД.2019.005. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 30. Рункевич Л., Рункевич М., Сечковский Ю.Nowe zasady stosowania badań nieniszczących do oceny wytrzymałości i jednorodności betonów. Cz. 2. Строитель. 2021; 2 doi: 10.5604/01.3001.0014.6350. [CrossRef] [Google Scholar] 31. EN 1504-2-Продукты и системы для защиты и ремонта бетонных конструкций-Определения, требования, контроль качества и оценка соответствия-Часть 2: Системы защиты поверхности для бетона. ИСО; Женева, Швейцария: 2005 г. [Google Scholar]32. Коффетти Д., Кротти Э., Газзанига Г., Готтардо Р., Пасторе Т., Коппола Л. Защита бетонных конструкций: анализ эффективности различных коммерческих продуктов и систем. Материалы. 2021;14:3719. дои: 10.3390/ma14133719. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]33. Pan X., Shi Z., Shi C., Ling T.C., Li N. Обзор обработки поверхности бетона. Часть 2: Характеристики. Констр. Строить. Матер. 2017; 133:81–90. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.11.128. [CrossRef] [Google Scholar] 34. Мундо Р.Д., Лабианка С., Карбоне Г., Нотарникола М. Последние достижения в области гидрофобной и ледофобной обработки поверхности бетона.Покрытия. 2020;10:449. doi: 10.3390/coatings10050449. [CrossRef] [Google Scholar] 35. Pan X., Shi Z., Shi C., Ling T., Li N. Обзор обработки поверхности бетона. Часть 1: Типы и механизм. Констр. Строить. Матер. 2017; 132: 578–590. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.12.025. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 36. Барнат-Хунек Д., Гура Ю., Видомски М.К. Долговечность гидрофобно-ледофобных покрытий при защите легкого бетона с отходами заполнителя. Материалы. 2021;14:1011. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

Пропитка для полов различного назначения

Ассортимент MAVRO включает 5 различных продуктов для пропитки полов.Продукты были специально разработаны для различных ситуаций и основаны на различных технологиях.

ЗАЩИТА ПОЛА

FLOOR GUARD представляет собой пропитку на водной основе, основанную на силаново-силоксановой технологии. Пропитанный пол будет иметь длительные водоотталкивающие свойства и, следовательно, будет иметь более длительный срок службы.

Пропитка поверхности облегчает ее очистку, поскольку (водные) загрязнения не могут проникнуть через поверхность.

ЗАЩИТА ПОЛА SB

FLOOR GUARD SB представляет собой версию FLOOR GUARD на основе растворителя. Принцип работы FLOOR GUARD SB такой же, как у FLOOR GUARD. Пропитка на основе растворителя часто используется на поверхностях, которые уже были импрегнированы в прошлом.

Выбор между продуктом на водной основе или продуктом на основе растворителя часто является компромиссом между временем и здоровьем.Пропитка на водной основе, конечно, лучше для окружающей среды и лучше для здоровья пользователя. Однако пропитка на основе растворителя будет сохнуть быстрее и, следовательно, даст желаемый эффект за более короткое время.

ЗАЩИТА ПОЛА МИНЕРАЛЬНАЯ

FLOOR GUARD MINERAL — это то, что называют связующим для пыли. На поверхности, обработанной составом FLOOR GUARD MINERAL, образуется твердый и плотный верхний слой, устойчивый к износу и защищенный от проникновения влаги и грязи.

Подробнее о том, как работает связующее вещество для пыли?

НАПОЛЬНАЯ ЗАЩИТА FLUOR

FLOOR GUARD FLUOR представляет собой пропитку на водной основе, основанную на технологии фтора. Таким образом, этот продукт обладает, помимо водоотталкивающих свойств, еще и маслоотталкивающими свойствами.

Поверхности, обработанные FLOOR GUARD FLUOR, сохраняют гидро- и олеофобность в течение длительного времени и менее подвержены образованию пятен, поскольку загрязнения не могут проникнуть внутрь.

NITOGUARD™ STONE

NITO GUARD™ STONE — это высококачественная пропитка на водной основе, основанная на технологии фтора. Высококачественные фторполимеры C6 гарантируют, что поверхности обладают исключительными водо- и маслоотталкивающими свойствами. NITO GUARD™ STONE обладает настолько отталкивающими свойствами, что граффити также имеет меньше шансов прилипнуть, а поверхности становятся очень устойчивыми к пятнам.

MasterProtect H 1100 | Предотвратить попадание переносимых водой загрязняющих веществ

Что такое MasterProtec​t H 1100?

MasterProtect H 1100 – это прозрачная жидкость с низкой вязкостью на основе отборного неразбавленного изобутилтриэтоксисилана высокой чистоты.Этот класс силанов имеет очень низкий молекулярный размер, что обеспечивает эффективную пропитку бетонных и каменных поверхностей за счет глубокого (3-8 мм) проникновения в пористую структуру.

Пропитанный MasterProtect H 1100 вступает в реакцию с влагой или внутритканевой влажностью и образует прочно связанную гидрофобную прокладку на стенках пор основания. Таким образом, обработанные основания обладают высокой гидрофобностью и препятствуют проникновению воды и водосодержащих агрессивных веществ, таких как хлориды, сохраняя при этом первоначальный внешний вид.

Значительное снижение водопоглощения обработанных оснований также улучшает теплоизоляционные характеристики.

MasterProtect H 1100 также доступен с красным летучим красителем, который облегчает идентификацию обработанных участков. Цвет красителя исчезнет примерно через неделю в зависимости от воздействия солнечного света.

​Где рекомендуется MasterProtect H 1100?

MasterProtect H 1100 рекомендуется для нанесения на большинство цементных, кирпичных и минеральных оснований над землей, не подверженных гидростатическому давлению.Области применения включают обработку поверхностей:

Что делает MasterProtect H 1100 уникальным решением?

MasterProtect H 1100 — это гидрофобный агент, который создает барьер внутри бетона для предотвращения проникновения загрязняющих веществ, переносимых водой.

В чем преимущества MasterProtect H 1100?

  • Эффективная водоотталкивающая способность — Долговечность. Препятствует проникновению водорастворимых агрессивных агентов, таких как хлориды
  • Сводит к минимуму выцветание поверхности — Чистый внешний вид каменных поверхностей
  • Дышащий — Позволяет испаряться избыточному водяному пару с основания
  • Высокая проникающая способность — Обеспечивает эффективность даже на поверхностях, подверженных движению (например. g: автостоянки)
  • Может поставляться с летучим красителем — Обработанная область легко идентифицируется, обеспечивая контроль качества на месте

    MasterProtect 8000 CI — усиленное эпоксидное покрытие для защиты морских и сточных вод

    Пропитка StarkBet для бетона – DCRA.ЕС

    Описание

    Гидрофобная полимерная пропитка для защиты бетонных материалов, бетонных блоков и других сборных элементов от грязи, воды и влаги.

    Придает поверхности идеальный эффект водного перламутра.

    Светло-серая пропитка StarkBet защищает стены и фасады от проникновения влаги. При нанесении на поверхность практически не меняет внешний вид основания и позволяет ему дышать.Для некоторых материалов возможно незначительное изменение цвета. Я всегда рекомендую вам репетировать маленькое видимое произведение.

    Свойства:

    Защищает камень, бетон, кирпич и другие минеральные основания от проникновения воды, тем самым замедляя процесс эрозии. Может наноситься кистью, валиком или безвоздушным приводом. Гидрофобный Ограничивает водопоглощение Замедляет рост водорослей и лишайников Устойчив к погодным условиям Паропроницаемый.

    Цвет: Светло-серый.

    Эффективность: 4-6 кв.м на 1 л

    Полимерная пропитка для бетона, кирпича, камня, клинкера, песчаника

    Широко применяются средства защиты бетона, такие как: пропитка пола, пропитка стен, пропитка потолка, пропитка брусчатки, пропитка штампованного бетона.

     ОПАСНОСТЬ
    
    ТИПЫ ОПАСНОСТЕЙ:
    
    Хн - вредное вещество
    
    F - легковоспламеняющийся
    
    R11 - легковоспламеняющийся
    
    R36/38 - раздражает глаза и кожу
    
    R48/20 - вреден при вдыхании, представляет серьезную опасность для здоровья при длительном воздействии
    
    R63 - возможный риск воздействия на будущего ребенка
    
    R65 - может вызвать повреждение легких при проглатывании
    
    R66 - Многократное воздействие может вызвать сухость или растрескивание кожи.
    
    R67 - пары могут вызвать сонливость и головокружение
    
    УСЛОВИЯ БЕЗОПАСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ:
    
    S2 - хранить в недоступном для детей месте
    
    S23 - не вдыхать пары разбавленной жидкости
    
    S36 / 37 - носить подходящую защитную одежду и перчатки
    
    S51 - использовать только в хорошо проветриваемых помещениях
    
    S62 - при проглатывании не вызывать рвоту, немедленно обратиться к врачу и показать этот контейнер или этикетку 

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    *

    *

    *