- Разработка применения силиконовых гидрофобизаторов
- Условия, нужные для действенной гидрофобизации обрабатываемой поверхности силиконовыми материалами разного типа
- Дополнительные эффекты, обусловленные применением силиконовых гидрофобизаторов
Долговечность сооружений и зданий зависит от множества факторов, но громаднейшее значение имеет уровень организации защиты строительных конструкций от агрессивного действия внешней среды и, первым делом, жидкости. На практике используются два разных метода ответа данной задачи: гидроизоляция и гидрофобизация.
Гидроизоляция предполагает создание на поверхности защищаемых конструкций слоя водо- и паронепроницаемого материала определенной (время от времени очень большой) толщины либо пропитку строительных изделий из пористых материалов органическим вяжущим, закрывающим поры. Принцип действия гидроизоляции прекрасно известен, существует огромное количество публикаций, посвященных этому вопросу, исходя из этого мы детально разглядим лишь второй способ.
Гидрофобизация — падение материалов и способности изделий смачиваться водными растворами и водой при сохранении паро- и газопроницаемости. Гидрофобные покрытия довольно часто неправильно именуют водоотталкивающими, т.к. молекулы воды не отталкиваются от них, а притягиваются, но весьма слабо.
Гидрофобные покрытия в виде мономолекулярных (толщиной в одну молекулу) слоев либо узких пленок приобретают обработкой материала растворами, эмульсиями либо (реже) парами гидрофобизаторов — веществ, слабо взаимодействующих с водой, но прочно удерживающихся на поверхности. В качестве гидрофобизаторов используют соли жирных кислот, некоторых металлов (медь, алюминий, цирконий и т.л.), катионо-активные поверхностно-активные вещества (ПАВ), и низко- и высокомолекулярные кремнийорганические фторорганические соединения.
Не вдаваясь в сущность физико-химических явлений, происходящих в ходе намокания, приведем как пример опыт с двумя капиллярами, загружёнными в воду. По простому капилляру (поры стройматериалов, капилляры древесины) вода, под действием сил поверхностного натяжения, поднимается вверх (время от времени на десятки метров). Одновременно с этим из капилляров, стены которых обработаны гидрофобизатором, вода, напротив, выталкивается.
Чем уже капилляр, тем выше вода может встать вверх, либо вытолкнуться вниз. Остановимся подробнее на самые эффективных, долговечных и технологичных составах на базе кремнийорганики (они же — силиконовые либо силоксановые). Все кремнийорганические соединения владеют относительно рыхлой структурой и не есть препятствием для проникновения одиночных молекул воды (материал дышит).
Поверхностный углеродный слой начинает трудиться лишь в тех случаях, в то время, когда влага присутствует не в газообразной форме (пар), а в виде значительно более больших агломератов (капель и микрокапель), что визуально и выражается как водоотталкивание. В практике строительства значительно чаще используются силиконовые гидрофобизаторы (СГ) на базе:
- алкилсиликонатов калия;
- алкоксисиланов;
- гидросодержащих силоксанов;
- гидроксилсодержащих силоксанов (каучуки).
Лишь гидрофобизаторы первого типа (алкилсиликонатные) относятся к категории растворимых соединений. направляться учитывать, что эти СГ поставляются в виде высокощелочных (рН=14) растворов (содержание воды 50-60%, другое — алкилсиликонаты калия со щелочью в соотношении = 1:1) и требуют соблюдения соответствующих мер предосторожности.
Этот тип есть самым недорогим и значительно чаще используется для простой гидрофобизации на стадии производства стройматериала (вводится вместе с водой затворения). Применение составов первого типа для поверхностной гидроофобизации требует правильного соблюдения рецептуры при разведении товарного концентрата до рабочей концентрации (не более 5% по главному веществу).
В другом случае вероятно появление высолов, обусловленное образованием на поверхности гидрокарбонатов и карбонатов. Часто под видом недорогого водоразбавляемого гидрофобизатора потребителю предлагают алкилсиликонат не калия (К), а натрия (Na). Казалось бы, какая отличие?
И калий, и натрий — щелочные металлы, да и алкилсиликонат натрия в растворе натриевой щелочи (NaOH) существенно дешевле. Дело в том, что процесс гидрофобизации сопровождается образованием карбоната в следствии сотрудничества отщепляемого щелочного металла с двуокисью углерода (углекислым газом). При наличия калия — легко карбонат (К2СО3), что частично закрывает поры материала, уплотняя его.
При применении же составов на базе алкилсиликоната натрия образуется карбонат (Nа2СО3). Карбонат натрия в будущем присоединяет на каждую собственную молекулу 10 молекул воды, образуя так называемый кристаллогидрат, что в ходе роста (стремясь получить свойственную ему форму) разрушает структуру окружающего материала. Несложнее говоря, при применении алкилсиликоната натрия параллельно идут две соперничающие реакции — гидрофобизации и разрушения.
Неквалифицированное использование этого капризного материала может привести к непредсказуемым, а подчас и плачевным итогам. К примеру, превышение концентрации алкилсиликоната натрия в рабочем растворе, вероятнее, приведёт к образованию неуничтожимых высолов и разводов на обработанной поверхности.
К сожалению, известны случаи, в то время, когда недобросовестный продавец (умышленно либо по незнанию) предоставлял недостоверную данные о химическом составе гидрофобизатора, исходя из этого рекомендуется детально изучить уникальное описание материала от производителя (а не переработчика либо перефасовщика) и самостоятельно выяснить, подходит ли предлагаемый состав для ответа конкретной задачи. Гарантией получения высоких результатов помогает приобретение гидрофобизатора у офпреда компании, создающей (а не перерабатывающей) силиконы.
Остальные типы СГ лишены недочётов составов на базе алкилсиликоната, но отличаются повышенной ценой. Они поставляются в виде 100% главного вещества (реакционно-талантливого силикона), разбавляемого перед применением в 10-50 раз. По собственной природе чистый силикон не совместим с водными растворами и водой, исходя из этого в качестве разбавителей используются органические растворители: этиловый либо изопропиловый спирты, уайтспирит, толуол, ксилол, бензин и т.п.
Чтобы применять в качестве разбавителя воду, указанные типы СГ переводят в эмульсионную форму (с концентрацией главного вещества 10-70%), но их проникающая свойство при поверхностной гидрофобизации ниже, чем при обработке тех же поверхностей силиконовыми материалами на органических растворителях. Разработка применения силиконовых гидрофобизаторов Поверхностная гидрофобизация.
Предусматривает нанесение на обрабатываемую поверхность рабочего состава СГ (содержание активного вещества 2-10%), приобретаемого разбавлением концентрата (товарная форма). Нанесение осуществляется самые оптимальным для данного типа СГ и обрабатываемого материала методом: распылением, окунанием, поливом, кистью либо валиком. Объемная гидрофобизация.
Может выполняться как на стадии производства стройматериала, так и методом принудительной пропитки готовых конструкций. На стадии производства стройматериала СГ вводится вместе с водой затворения числом, в большинстве случаев, 0,15% активного вещества от массы связующего (к примеру, цемента). Принудительная пропитка осуществляется способом инъекций (закачивания под давлением) через шпуры.
Просверленные в массиве уже организованного материала либо конструкции пропиточного раствора с содержанием главного вещества 0,1-1,0%. долговечность и Максимальная эффективность достигается при совмещении объемной и поверхностной гидрофобизации. Условия, нужные для действенной гидрофобизации обрабатываемой поверхности силиконовыми материалами разного типа
- Тип 1. Нужно наличие углекислого газа и воды для переводя главного вещества в активную форму. Побочный продукт протекающих процессов — карбонат (либо гидрокарбонат) щелочного металла, остающийся в порах материала. Образует защитное покрытие как подшиваясь на материал, так и в следствии сотрудничества молекул СГ между собой.
- Тип 2. Нужно наличие паров воды для перевода главного вещества в активную форму. Побочный продукт химической реакции — пары спирта, улетучивающиеся через поры материала. Образует защитное покрытие как подшиваясь на материал, так и в следствии сотрудничества молекул СГ между собой.
Дополнительные эффекты, обусловленные применением силиконовых гидрофобизаторов Не считая главного результата (защита от намокания), СГ информируют конструкционным материалам последовательность очень нужных дополнительных особенностей:
- резкое увеличение морозостойкости и коррозионной стойкости (как следствие остутствия намокания); увеличение прочностных особенностей, обусловленное тем, что в ходе гидрофобизации СГ выступает как дополнительный агент, усиливающий структуру стройматериала;
- наличие определенных особенностей ПАВ, свойственных СГ типов 1 и 3, разрешает на стадии производства стройматериала (в частности, бетона) регулировать такие показатели, как подвижность, водопотребность, удобоукладываемость, зависимость
- пластической прочности от времени и воздухововлечение.
В частности, при производстве цемента введение указанных СГ перед стадией помола клинкера снабжает:
- при фиксированной производительности — увеличение марки цемента;
- при фиксированной марке цемента — увеличение производительности;
- приобретение антислеживающих особенностей;
- транспортировки и срока значительное увеличение хранения (в т.ч. во мокрой воздухе);
- возможность выпуска гидрофобизированных цементосодержащих материалов (бетон, шифер, др.) без трансформации существующей разработке производства.
Вышесказанное содержит не смотря на то, что и достаточно неспециализированные, но без сомнений нужные, практические советы, каковые разрешат избежать неотёсанных неточностей в ходе использования и приобретения гидрофобизирующих составов. Все материалы, используемые при возведении сооружений и зданий (за исключением металла, стекла и целых пластиков), владеют (в большей либо меньшей степени) пористой структурой.
Наличие капилляров и пор разрешает конструкции дышать, снабжая поддержание микроклимата, благоприятного для здоровья человека. Дело в том, что в квартире средний размеров в течении 24 часов выделяется от 8 до 15 л взвешенных паров бытовой жидкости (в следствии пользования душем, ванной, кухонной плитой, стирки белья, полива цветов, и естественного испарения жидкости людьми, находящимися в данном помещении).
Вся эта влага обязана удаляться из помещения через вентиляцию либо через толщу ограждающих конструкций, что и происходит при наличии пор в стройматериале. К тому же, существование капилляров и пор ставит строителей и проектировщиков перед необходимостью позаботиться о гидрофобизации и гидроизоляции сооружения. В другом случае влага, попавшая в капиллярную сеть кирпича либо бетона, начинает мигрировать по микропустотам, доставляя целые проблемы.
Итог — не только влажные стенки, имеющие склонность к промерзанию (при повышении влажности ограждающих конструкций строений на 10-20% их теплоизоляционная свойство понижается на 50%), лужи и плесень в подвале, но и вынос растворимых (и не весьма) солей на поверхность стен. Не следует забывать, что соли, неизменно присутствующие в кирпиче либо бетоне, сами по себе никакого вреда не причиняют.
Все беды являются следствием перемещения воды в массиве ее испарение и стены с поверхности, сопровождающегося образованием белесых и (либо) цветных солевых разводов — высолов, появление которых говорит о начале коррозии стройматериала. Итак, для появления высола нужно наличие солей, воды и соответствующих погодных условий. Соли Высолы смогут иметь самый непредсказуемый состав и самое разнообразное происхождение.
Соли присутствуют в стройматериале изначально. К примеру, очень многое определяется месторождением глины, из которой формуют кирпичи. Время от времени, не считая классических кальциевых отложений, на стене обнаруживаются зеленоватые разводы солей меди, железа а также ванадия.
Чем как раз порадует кладка, предугадать запрещено: высолы смогут показаться как в строительных работах, так и по прошествии нескольких лет эксплуатации дома. Соли попадают в кирпич из кладочного раствора; их даже больше чем нужно в цементе и в бетоне. Помимо этого, при постройке в раствор вносят кое-какие добавки, к примеру, противоморозные (поташ, хлорид кальция, формиаты, нитриты, нитраты и т.д.), каковые в полной мере смогут заявить о себе в виде высола.
Соли смогут образовываться (и образуются) в следствии химической коррозии самого стройматериала при его химическом сотрудничестве с дождевой водой, имеющей кислотную реакцию (рН Часто соли поднимаются из земли вместе с капиллярной влагой, Это происходит, в случае если отсечная капиллярная гидроизоляция стен отсутствует либо на справляется с напором грунтовых вод, каковые постоянно являются поставщиком солей. Состав для того чтобы высола определяется самыми различными факторами: чертями земли, составом минеральных удобрений с ближайших полей либо профилем работы местного комбината.
Довольно часто под данную застройку отдают территории бывшей муниципальный свалки. Тяжело кроме того высказать предположение, что может выступить на фасаде в этом случае. Вода Влага может попасть в массив стенки строения следующими дорогами:
- из воздуха (при косом дожде);
- из земли по порам и капиллярам стенки (при нарушения гидроизоляции фундамента и заглубленных частей строения);
- через кровлю (при нарушении гидроизоляции крыши).
Погода В устойчивую жару либо при затяжных дождях высолы не образуются. Самый интенсивно данный процесс протекает при трансформации влажности либо температуры, другими словами в межсезонье. Как раз при смене испарения и циклов насыщения все нарушения и просчёты проявляются в виде пятен высолов.
Кроме того в случае если влажные стенки не покрываются разводами и пятнами, от преждевременного разрушения, позванного физической и ли химической коррозией стройматериала, все равно некуда не убежишь. Физическая коррозия возможно позвана:
- выщелачиванием материала в следствии вымывания гидроксида кальция (извести), сопровождающегося увеличением количества объёма и возрастанием новых существовавших в бетоне пор и капилляров;
- механической деструкцией, обусловленной замерзанием воды (с соответствующим повышением количества и распирающим действием льда) в порах материала.
Химическая коррозия как следствие сотрудничества составляющих материала с окружающей средой. В первую очередь это химические реакции между минеральными составляющими (прежде всего, соединениями кальция — СаО, Са(ОН)2 и др.) и разнообразными атмосферными кислотами.
Дождевые потоки захватывают из воздуха много газообразных производственных выбросов, таких как оксиды углерода, серы, фосфора и азота, аммиак, хлор, хлористый водород и т.п., каковые частично растворяясь в воде, превращают ливень в кислотный раствор, складывающейся из смеси Н2СО3, Н2SО3, Н2SO4, НNO2 и HNO3, и многих кислот Р и Сl. Эта агрессивная жидкость в буквальном смысле растворяет бетон, мрамор, другие материалы и силикатный кирпич с образованием тех же растворимых и малорастворимых солей.
Наряду с этим возрастает количество пор, микротрещин и капилляров, каковые, со своей стороны, становятся новыми очагами агрессии, и скорость разрушения материала значительно возрастает. Разрушение конструкционного материала в следствии действия грунтовых вод обусловлено не только физическим вымыванием гидроксида кальция, но и накоплением в материале солей.
Водно-солевая коррозия (особенно от сульфатов и действия хлоридов) ведет к образованию новых очень сильно гидратированных солевых структур сложного состава, значительно увеличивающих кристаллизационное давление. Так, к примеру, NaCl реагирует с алюминатными минералами, компонентами цементного камня с образованием гидрохлоралюминатов, соли серной кислоты грунтовых вод реагируют с трехкальциевым алюминатом 3CaO*Al2O3 с образованием объемной структуры 3CaO*Al2O3*3CaSO4*30H2O, что в итоге ведет к разрушению материала.
Во многих случаях отмечается вспучивание материала в следствии действия содержащегося в земле активного аморфного кремнезема SiO2, проникающего в бетон с грунтовой влагой. Наряду с этим образуются объемные водные гидросиликаты натрия nNa2O*mSiO2*xH2O, кроме этого содействующие коррозионному разрушению.
На основании сказанного выше напрашивается вывод гидрофобную защиту конструкционных покрытий и материалов нужно делать уже на стадии строительства, не ждя вынужденного ремонта и неизбежных дополнительных затрат на приведение внешнего и внутреннего вида объекта в соответствии с общепринятыми эстетическими нормами. Напоследок пара слов о материалах, известных называющиеся проникающая гидроизоляция.
Первоначально материалы этого типа ввозились по импорту.
С течением времени кое-какие отечественные компании освоили производство подобных продуктов, выйдя на рынок с формулировкой не хуже, но дешевле. Как эти материалы преподносятся потребителю (дословные цитаты из рекламных статей) и что за этим стоит? … образуют нерастворимые кристаллы, полностью заполняющие вакуумы, микротрещины и поры.
Молекулы воды в поры не попадают, но проницаемость для воздуха и паров сохраняется, т.е. бетон не теряет возможность дышать.
Нерастворимых в воде кристаллов не существует. Сомневающимся предлагаю обратиться к Курсу аналитической химии, термин — произведение растворимости.
Кроме того самые труднорастворимые соли все-таки имеют определенную (не смотря на то, что и весьма малую) растворимость в воде.
При постоянном действии воды эти нерастворимые кристаллы неизбежно будут вымываться из любого гидрофильного материала, образуя на поверхности те же высолы. Пары воды и являются молекулами воды, находящимися в газообразном состоянии.
Неувязка какая-то.
А вдруг уж эти образующиеся кристаллы вправду полностью заполняют пустоты, микротрещины и поры, то о какой паро- и газопроницаемости по большому счету может идти обращение? … защищает бетон от щелочей и воздействия кислот, промышленных сточных вод, нефтепродуктов, морской воды, агрессивных грунтовых вод, карбонатов, хлоридов, солей серной кислоты, нитратов, и повышает морозоустойчивость бетона. По описанию похоже на стекло.
Не смотря на то, что оно также, пускай и в намного меньшей степени, подвержено коррозии под действием щелочей и кислот. До сих пор не существовало стройматериала, инертного к любым агрессивным действиям. … складывается из особого цемента высшего качества, наполнителей и заполнителей определенной гранулометрии, и запатентованных активирующих добавок… . Водоизоляционный эффект достигается реакцией химических компонентов, содержащихся в…, со свободным кальцием бетона.
При нанесении его на мокрую цементную поверхность химические добавки под действием осмотического давления глубоко попадают в капилляры бетона. Эти добавки, кристаллизуясь, блокируют трещины и капилляры, наряду с этим вытесняют влагу. … При отсутствии жидкости компоненты бездействуют. При появлении жидкости компоненты машинально начинают реакцию, и процесс гидроизоляции длится вглубь бетона. … Во многих случаях глубина проникновения может быть около до 90 см.
Утверждается, что эти чудодейственные добавки кристаллизуются при соприкосновении с водой и растут, заполняя пустоты. Но так как это — описание образования кристаллогидратов. Причем тут вытеснение воды, в то время, когда идет физико-химическое сотрудничество с ней?
О какой гидроизоляции может идти обращение посредством гидрофильного (растворимого) материала, что, так или иначе растворяется в воде? О чем и пишется — химические добавки под действием осмотического давления (воды!) глубоко попадают в капилляры бетона. Так, стенки делается всецело влагонепроницаемой с любого направления. Водоизоляционный эффект со временем значительно усиливается, т.к. кристаллы увеличиваются вглубь и возрастает их плотность.
Как водоизоляционный эффект может усиливаться растущими гидрофильными кристаллогидратами, каковые к тому же, в ходе роста будут разрушать уже сформировавшуюся структуру стройматериала! Гидроизоляция либо имеется, либо ее нет. В случае если рекламируемый материал вправду содержит некие химические добавки, каковые при
Рандомные показатели записей:
Лучший гидрофобизатор для бетона и кирпича серии Типром
Подборка наиболее релевантных статей:
Гидрофобизация, что это такое?
Водоотталкивающие совокупности – помощь Вашему дому. Агрессивное действие воды на сооружения из бетона и кирпича – в далеком прошлом установленный факт,…
Гидрофобизация, что это такое? водоотталкивающие системы – помощь вашему дому
Водоотталкивающие совокупности – помощь Вашему дому. Агрессивное действие воды на сооружения из бетона и кирпича – в далеком прошлом установленный факт,…
Легкие строительные конструкции
Ежегодно русский строительная индустрия внедряет новые разработки. В технологических цепочках задействованы не только новые материалы, но и прогрессивные…
Вредные строительные материалы
Сейчас частенько строительство собственного дома обходится дешевле квартиры. Дело в том в Москве отыскать квартиру ценой менее 400 условных единиц за…