Гидрофобизация и флюатирование бетона

Сколько времени человечество возводит сооружения различного назначения, столько времени и занимается совершенствованием технологии строительства, чтобы сохранить построенное от быстрого разрушения. Для этого появились такие технологии, как флюатирование и гидрофобизация бетона – основного строительного материала.

Флюатирование бетона: применение флюат-пропитки

Это, возможно, одна из старейших строительных технологий, не потерявшая актуальность до наших дней. Она была открыта более 100 лет назад немецким профессором Хауэншильдом и запатентована в Германии [1]. Химическая реакция выделяющейся при затвердевании бетона негашеной извести с водным раствором фторосиликатов (флюатов) приводит к образованию структуры из очень прочного фторида кальция внутри массива стройматериала. В результате пористая структура бетона, сохраняя возможность проникновения пара, приобретает водоотталкивающий эффект, что предохраняет сооружение от разрушения даже при некачественной гидроизоляции. Образованный при химической реакции фторид кальция не растворяется и не вымывается водой долгие годы.

Поверхность бетонной конструкции обретает дополнительные качества, связанные с механическими свойствами полученных инертных соединений:

• твердость возрастает до 50%, а истирание верхних слоев уменьшается в 10 раз;
• водоотталкивающий эффект увеличивает устойчивость к низким температурам;
• химическая инертность фторида кальция повышает устойчивость бетона к агрессивным средам;
• не вызывает коррозию арматуры и конструкций;
• образование пыли уменьшается в 10 раз.

К преимуществам этого способа улучшения бетона можно добавить очень неплохую экономию: при расходе от 120 грамм до 200 грамм фторсиликатов на квадратный метр площади получаем надежную защиту бетона фактически на весь срок службы сооружения. Однако для качественного проведения флюатирования бетона в нем должно быть достаточное количество негашеной извести. Это означает неэффективную работу флюатов:

• со свежими бетонами с малой карбонизаций (выделением извести);
• со старыми бетонами, где выделение извести закончилось;
• с бетонами низких марок.

Области и способы применения технологии

Данная технология укрепления бетона востребована для защиты бетона при строительстве взлетных полос, резервуаров, дымовых труб. Обретаемые свойства после обработки используются в северных районах для строительства причалов, доков, контактирующих с морской водой и другими агрессивными средами.

Нанесение флюатов на бетон достаточно прост:

• тщательная подготовка поверхности (очистка от грязи, пескоструйка или шлифовка высолов и т. д.);
• готовится раствор согласно инструкции производителя концентрата;
• распылителем наносится на поверхности до насыщения (до прекращения впитывания);
• через сутки процесс повторяется и после высыхания сооружение готово к использованию.

Если планируются финишные отделочные работы, их производят после 7-дневной выдержки. Высыхание лучше производить под пленкой, чтобы химическая реакция состоялась с лучшим результатом. Быстрое испарение воды остановит реакцию взаимодействия флюатов и извести.

Таблица 1 – Образцы фторсиликатов (флюатов) для бетона

Гидрофобизация бетона: защита от высолов

Процесс покрытия поверхности бетона водонепроницаемой пленкой из химических элементов для предотвращения проникновения воды называется гидрофобизацией [2]. В отличии от гидроизоляции, покрытые таким способом стены сооружений «дышат», пропуская воздух и пар, но атмосферные осадки в них не проникают. Самыми эффективными для такой работы по приданию большей долговечности бетонным сооружениям и коммуникациям признаны селиконы – кремнийорганические соединения, свойства которых и определяют нужные качества покрытий.

Такие высокомолекулярные химические элементы, проникнув в капилляры и поры бетонного массива, образуют тонкую полимерную пленку на внутренней поверхности, не сокращая их просвет. Эта пленка отталкивает воду, предотвращая бетон от намокания, промерзания и высолов, сохраняя таким образом сооружения от ускоренного разрушения.

Высолы – белые разводы из растворенных в воде солей, выступающих на поверхности бетонных и кирпичных зданий после высыхания. Кроме потери товарного вида, они способствуют разрушению сооружений. Конструкции, расположенные близко к улице или к земле, предохраняются от загрязнения.

Снижая намокание бетона, гидрофобизация предохраняет арматуру от коррозии, а в сочетании с дополнительными добавками не дает образовываться плесени и грибкам. В нашем климате при циклах заморозки-разморозки ощутимо улучшается морозостойкость. Производители обещают сохранение этих качеств гидрофобизации в течение 10 лет, по прошествии этого времени процедуру надо повторить. В случае глубинной или объемной пропитки полученные свойства сохраняются до конца срока эксплуатации сооружения.

Виды и способы гидрофобизации

В зависимости от способа внесения гидрофобизаторов в бетон, существует глубинная (объемная), поверхностная и комбинированная технология улучшения материала.

При поверхностном способе раствор, содержащий до 15% активного вещества, раз в несколько лет наносится на поверхность фасадов из бетона. Образовавшиеся пленка поддерживает защиту бетона в течение 10 лет.

Глубинная (объемная) гидрофобизация производится на этапе замешивания бетона для строительства или ремонта зданий. Добавленная таким образом пропитка действует по всему массиву и при затвердевании бетона образует пленку не только на поверхности. Как вариант глубинной технологии существует еще инъекционый метод для готовых конструкций: через просверленные отверстия в бетоне закачивают нужный раствор, укрепляя тем самым влагозащищенность сооружения, и не давая образовываться цементным камням.

Комбинация поверхностной и глубинной технологии дает лучший результат, но очень дорог и применяется для особых случаев: при сооружении крайне ответственных объектов.

Список литературы:

1. Герм. патент 27083 от 5.06.1883 – профессор Хауэншильд.
2. Технология строительного производства: уч. пособие для студентов – О. О. Литвинова и Ю. И. Белякова. – Киев: Высшая школа, 1985.
3. ГОСТ 24211-2003 (введено 01.02.2004).