Справочник химика 21. Флюатирование бетона


Флюатирование. Вопросы и ответы.

Флюатирование – это процесс хим. воздействия растворимых флюатов (фторосиликатов) на известь негашеную, выделяющуюся при отвердении цемента. Эту реакцию была впервые применена профессором Хауэншильдом (Герм. патент 27083 от 5.06.1883г.), создав 1-й эффективный способ защиты бетона. Даже через столетие с четвертью данный метод остался актуальным и, самым доступным методом из по-настоящему эффективных.Под воздействием фторосиликатов (флюатов) известь активная превращается в механически-прочный и химически активный фторид кальция, также образуются силикаты твердого свойства.В результате процесса флюатирования изменяются свойства бетонного поверхностного слоя:

  • увеличение степени морозостойкости поверхности;
  • уменьшение пылеотделения до 10 раз;
  • возрастание устойчивости к истиранию до 10 раз;
  • значительное повышение устойчивости к хим. агрессивным средам;
  • возрастание твердости до 50%;
  • снижение степени впитывающей способности уплотнение поверхности бетона;

Явным преимуществом данного метода является хим. эффективность - масса продуктов при реакции значительно превышает массу веществ наносимых на бетонную поверхность. Процесс нанесения незначительного кол-ва флюатов (фторсиликатов) от 120 до 150 г/м способен к многократному увеличению срока службы бетонных оснований (по активным компонентов, что соответствует расходам рабочих растворов от 0,8 до 1 л/м2).Фторосиликаты (флюаты) имеют весьма значительную область применения. Они применяются для защиты новых и старых полов из бетона на открытом воздушном пространстве и в помещении, резервуаров бетонных, дымовых труб, штукатурок и пр.

Крайне важно! Элакор-МБ1 имеет Группу горючести «НГ» по Пожарному Сертификату (материалы негорючие).

Процедура флюатирования уплотняет поверхности, но не может герметизировать ее полностью, поэтому поверхности остаются паропроницаемыми. Эффект паропроницаемости является несомненно большим плюсом и позволяет использовать процесс флюатирования для обрабатывания бетонных поверхностей с некачественно выполненной гидроизоляцией от капиллярного поступления водных масс и грунтовых вод.

Другие преимущества процесса флюатирования бетона:

  • За весь срок службы флюатирование наносится 1 раз, и не вымывается из обработанной бетонной поверхности;
  • не оказывает коррозионных воздействий на арматуру;
  • не изменяет электропроводность тех материалов, на которые наносится флюатирование;
  • флюатирование не образует на поверхностях пленок, подверженных истиранию;
  • не изменяет бетонных характеристик: по характеристикам трения (сцепления), что становится важным, например, для аэродромных взлетных полос;
  • не содержит орг. растворителей.

Бетон флюатированный имеет низкое пылеотделение, но не нулевое. Для полного обеспыливания бетонная поверхность дополнительно покрывается полимерной растворной пропиткой (Элакор-ПУ Грунт) либо водоэмульсионными полимерными (Элакор-МБ2).Но не следует также забывать о недостатках процесса флюатирования. Поскольку флюаты (фторосиликаты) вступают в реакцию т с продуктами о твердения цемента, то флюаты (фторосиликаты) дают низкую эффективность:

  • на весьма старых бетонах, в которых карбонизировалась известь;
  • на бетонах свежеуложенных (до 10 дней), в которых процесс отвердения цементного материала только в самом начале и продуктов его отвердения недостаточно;
  • на бетонах низкомарочных;

Процедура обработки бетонной поверхности - пропитка флюатами (фторосиликатами) - весьма проста, включает сл. обязательные операции:

  1. Очищение бетонных поверхностей от цементного молочка и пр. загрязнений (дробеструйная, пескоструйная обработка, шлифование). Обработка лопастями либо диском бетона свежеуложенного при использовании машин бетоноотделочных шлифованием поверхностей не является!!!
  2. Этап нанесения раствора фторосиликата (флюата) за 1-2 раза (каждый раз до насыщения бетонного материала), с промежуточными просушками около 1-х суток;
  3. Если потребуется полное обеспыливание - нанесение пропитки из полимера.

Процесс флюатирования даже сегодня не потеряло своей целесообразности и актуальности, несмотря на наличие более эффективных технологий обеспыливания и упрочнения полов из бетона ( пропитывание растворами низковязкими из полиуретанов и некоторых эпоксидов, а также низковязкими безрастворными метакриловыми составами). Ни 1-на другая эффективная технология не оставляет паропроницаемыми поверхности. Так как ни один другой эффективный способ не оставляет поверхность паропроницаемой и, поэтому процесс флюатирования требует обязательного присутствия грамотно исполненной гидроизоляции от капиллярного поступления водной массы и грунтовых вод в структуру бетона.

Аналог Элакора-МБ1, МБ2 – Литурин I, II.

www.bettech.kz

Флюатирование - Справочник химика 21

    Водорастворимые фторосиликаты называются флюатами, их используют в строительстве для закрепления и предохранения от разрушения различных природных и искусственных строительных камней, главным образом известняков и мрамора. Такой способ защиты называется флюатированием. В качестве флюатов чаще всего применяют фторосиликаты магния и алюминия. [c.123]     С учетом объемов реставрируемых объектов (руинированные кладки крепостных стен, башен, замков, зданий и т. д.) выбор консерванта определяется в первую очередь его доступностью — это должен быть продукт многотоннажного производства. Для консервации известняков использовали многие неорганические вещества жидкое стекло, алюминат магния, фториды и фторосиликаты магния, алюминия, цинка, гидроксиды кальция и бария. Хорошие результаты достигнуты при использовании смеси гидроксида бартя с сульфатом бария, смеси 1 %-го раствора дихромата калия (или натрия) с жидким стеклом. Однако большинство этих средств не вьщержало проверку временем. Так, после обработки фторидами и фторосиликатами (так называемое флюатирование) известняк становится твердым и прочным, но под прочной коркой продолжается разрушение и верхняя упрочненная часть камня через несколько лет отделяется. [c.93]

    Минеральные соединения фтора нашли широкое применение в промышленности строительных материалов и в керамической промышленности э. При изготовлении керамики используют фториды натрия, лития, меди, бериллия, бария, стронция, цинка, алюминия и некоторые кремнефториды. Для ускорения варки стекла и для получения опаловых и матовых стекол, непрозрачных эмалей используют плавиковый шпат и кремнефторид натрия. Он же служит минерализатором, ускоряющим клинкерообразование в производстве цемента, так же как М Рг и другие фториды и кремнефториды. Для матирования стекла применяют плавиковую кислоту и фтористый аммоний. Для флюатирования поверхности каменных зданий [c.316]

    Флюатнруемую поверхность обрабатывают 2—4 раза, причем после каждой предыдущей обработки поверхности последующую проводят только носле полного высыхания флюата (желательно, чтобы операции, осуществлялись через одинаковые промежутки времени). Для нанесения первого слоя используют 10 -ный раствор, для создания последующих — 20%-ный. Рекомендуется растворы перед использованием подогреть до 50 °С. Для нанесения последнего слоя можно использовать кипящий раствор. Бетон и штукатурку можно подвергать флюатированию не менее, чем после 28 дней их вызревания. После флюатирования (через 4—5 дней) необходимо вымыть обработанные поверхности водой (это относится, прежде всего, к поверхностям, предназначенным для окраски). [c.280]

    Кремнефторид магния MgSiFe 6Н2О — белое кристаллическое вещество. Хорошо растворяется в воде. Магниевый флюат применяется для флюатирования — предохранения от разрушения природных и искусственных строительных материалов. При нанесении флюата на поверхность материала, содержащего известь, происходит реакция [c.17]

    С какой целью применяется флюатирование Опишите способы флюатирования поверхности бетонных изделий. [c.292]

    Процесс защиты известняка методом флюатирования можно выразить следующим уравнением реакции  [c.123]

    Если для защиты от слабоагрессивной среды достаточно применить непроницаемый бетон или цементный раствор, подвергнутые операциям флюатирования (см. ч. XIII) или гидрофобиза-ции, то для средне- и сильноагрессивных сред необходимо использовать изоляцию бетонов. [c.257]

    Флюатирование — весьма дорогая операция, однако эффект от его осуществления сохраняется гораздо дольше, чем в случае силикатизации. Оно применяется для стабилизации и уплотнения поверхности конструкций из горных пород и бетона. Чтобы получить для заполнения пор стойкие в атмосферной среде соединения, бетоны и горные породы, в состав которых не входит карбонат кальция, необходимо предварительно пропитать хлоридом кальция. Только после этого используются ф л ю а т ы. Флю-атами называются водные растворы солей кремнефтористоводородной кислоты (чаще всего применяются цинковая ZnSiFe-GHaO и магниевая MgSiFe соли). Водные растворы этих солей имеют кислую реакцию. Они вызывают коррозию металла и стекла, являются токсичными веществами. [c.280]

    Полиэфирные покрытия, армированные стекловолокном, требуют сухой, нейтрализованной (например, при помощи флюатирования) бетонной основы. При 20 °С они обнаруживают хорошую химическую стойкость в воде, разбавленных и среднеконцентрированных растворах неорганических и органических кислот, растворах солей, имеющих кислую или щелочную реакцию, бензине и минеральных маслах. С ростом температуры агрессивных сред химическая стойкость покрытий уменьшается. [c.276]

    В техническом отношении протекание этих химических реакций способствует тому, что флюатированный бетон приобретает большую химическую стойкость и водонепроницаемость, большее сопротивление износу (пока не износится образовавшаяся поверхностная пленка) и при известных обстоятельствах и большую прочность. Сообщают также, что флюатирование предотвращает появление выцветов и уменьшает запылеиие поверхностей полов и мостовых при эксплуатации тяжелого транспорта [721. [c.124]

    В отдельных случаях, в связи с требованиями технологии, допускается устройство полов из других материалов с гладкой поверхностью, непроницаемых для капель ртути, как-то резина, пластмасса, флюатированный тер-рацо, а также покрытие поверхности пола мешковиной в последнем случае пол должен быть сначала покрыт олифой, прошпаклеван, а после укладки мешковины снова прошпаклеван и окрашен (не менее трех раз) масляной краской. [c.671]

    Действие флюатирования зависит от влажности бетона. Так, например, образцы с влажностью 4,7% имели до и после флюатирования одинаковую прочность. Однако образцы, высушенные до влажности в 0,6%, после ократирования показали прочность на 160—170% выше, чем высушенные, но неократи-рованные образцы. [c.126]

    Для флюатирования сооружений необходимо, чтобы кремнефториды магния и цинка не содержали примесей, в частности солей железа и других металлов при антисептировании древесины примеси кремнефторидов не влияют на процесс пропитки. [c.254]

    Кремнефтористый магний MgSiFe 6Н,0 применяется для флюатирования или покрытия нерастворимыми, стойкими против выветривания защитными слоями искусственных и естественных строительных камней. [c.220]

    Другим способом (помимо окрашивания), с помощью которого молхимическую стойкость бетона и штукатурок, является флюатирование. С помощью флюатов составные части бетона и растворов, малостойкие против некоторых химических соединений, превращаются в соединения более стойкие. Большей частью дело заключается в том, что гидроокись извести или углекислая известь, содержащаяся в бетоне, превращается в химически более стойкие флюаты кальция, в воде нерастворимые, при одновременном выделении тонко распределенной кремнекислоты. [c.123]

    При флюатировании раствором кремнефтористоводородной кислоты на очищенную бетонную поверхность два раза наносят 1%-ный раствор кислоты. По истечении 3 ч на высохшую поверхность дважды наносят 3 /о-ный раствор кислоты. [c.108]

    Классификация воздущно-газовых смесей по степени активности их воздействия на бетон, применяемый в строительных конструкциях, приведена в табл. 1,4.44. Степень агрессивности среды была определена в условиях постоянных температур в диапазоне 25-230 °С. При увеличении температуры среды до 70-80 °С степень агрессивности увеличивается на один класс. Уровень защиты бетона от воздействия воздушно-газовых сред зависит от ее агрессивности. Для сред 1-П классов достаточно применить непроницаемый бетон иди цементный раствор, подвергнутый флюатированию или гидрофобизации, для сред III-IV классов необходимо выполнять изоляцию бетона. [c.105]

    Кроме флюатирования достаточно широкое применение нашли тартратизация и гидрофобизация. Тартра-тизация заключается в обработке поверхности бетона винной кислотой, образующей тартрат кальция при реакции с находящейся в бетоне несвязанной известью. Тартратизацию можно применять для стабилизации любой бетонной поверхности. Например, этим способом защищают винные бетонные бочки от действия разбавленных органических кислот. [c.139]

    ПОВЫШЕНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ БЕТОНА И ШТУКАТУРОК ФЛЮАТИРОВАНИЕМ [c.123]

    Перед началом флюатирования следует подготовить реактивы. 10—20%-ный раствор кристаллического кремнефтористого цинка приготовляют непосредственно перед употреблением. Если раствор мутный, его надо профильтровать. Кремнефтористокислый магний следует разбавить водой до необходимой консистенции и, если надо, отфильтровать. Флюаты готовят в эмалированных, стеклянных или деревянных емкостях. [c.280]

    Под названием флюатов кремнефториды употребляются для закрепления или флюатирования поверхности строительных камней естественного или искусственного происхождения. [c.218]

    Например, от красочного слоя, нанесенного на поверхность бетона и штукатурки, требуется значительно меньшая упругость, чем от слоя, нанесенного на дерево или металл. Но такой слой в свою очередь должен лучше сопротивляться воздействию влажности (иначе уменьшится сцепление с основанием) и действию щелочей штукатурки и бетона, способствующих разрушению пленок из многих смоляных красок. Поэтому свежие, но в меру затвердевшие штукатурки (обычно твердевшие от 8 до 14 суток) покрывают только красками известковыми, клеевыми, казеиновыми (эмульсионными) и силикатными. При других составах (например, масляных) нужно выжидать, чтобы свободная известь штукатурки карбонизировалась и тем самым щелочная поверхность штукатурного слоя нейтрализовалась. Для уменьшения щелочной реакции также можно успешно применить флюатирование, о котором будет сообщено в дальнейшем. Можно поступать также и по другому вначале штукатурку окрашивают основной краской, стойкой по отношению к щелочам (например, хлоркаучуковой), и только после этого — другой краской, уже нестойкой при воздействии щелочей. [c.101]

    Опыты с флюатированием бетона раствором фтористых силикатов, проводимые в Чехословакии [c.127]

    Крёмнефтористый магний, называемый магнезиальным флю-атом, применяется в виде водных растворов крепостью в 20—25° Вё и используется преимущественно для флюатирования туфов, песчаников, известняков, мраморов и т. п. [c.220]

    Кремнефтористый цинк 2п81Р,5 6Н2О применяется для флюатирования в растворах крепостью в 45° Вё. При взаимодействии его с углекислым кальцием также образуются нерастворимые соединения, придающие устойчивость поверхностям, обработанным цинковым флюатом  [c.220]

    В том же проспекте приведено наглядное описание различия между внешним видом масляной окраски по флюатированной и нефлюатированной поверхности бетона (рис. 38). [c.130]

    Применяют его для понижения водопроницаемости, улучшения стойкости бетона и растворов штукатурки при атмосферных воздействиях и влиянии различных химических веществ, встречающихся в пищевой промышленности (пивоваренные, сахарные, молочные заводы), в сельском хозяйстве и в машиностроении (трансформаторные заводы и т. п.). Препятствует образованию выцветов и пылению, усиливает связность малопрочных штукатурю , способствует облегчению шлифовки плит тераццо и искусственных камней. Подобное применение флюатирования рекомендует, например, и Г. Гретц [41]. В каждом отдельном случае, однако, нужно предварительно тщательно определять действие этого препарата. [c.130]

    Флюатирование обыкновенно повторяют по крайней мере трижды, с 24-часовыми интервалами во времени. Первую и вторую покраски проводят Флюатом, разведенным водой в отношении 1 2 (2 части воды), а третью окраску —при соотношении 1 1. Каждую покраску после частичного высыхания тщательно обмывают чистой водой. [c.130]

    Цементы, обладающие значительной атмосферной устойчивостью, были получены при смешении ангидритового цемента с различными металлургическими шлаками, пуццолановыми материалами и золами, а также флюатированием. [c.8]

    Для повышения срока службы строительных материалов широко применяют флюатирование. М. М. Хигерович показал, что флюатирование уменьшает водонасыщение и повышает морозостойкость и механическую прочность изделий. Положительные результаты по флюатированию инкерманского известняка получены также В. Л. Астафьевым ". [c.284]

chem21.info

Флюатирование – эффективный способ повышения эксплуатационных свойств бетона

Проведен анализ пропиточного состава на основе гексафторсиликата магния для обработки бетонных и железобетонных изделий с целью увеличения их долговечности. Пропиточный состав «Сифтом» обеспечивает повышение прочности бетона на сжатие, морозостойкости и водонепроницаемости, снижение его водопоглощения, капиллярного водонасыщения, карбонизации и хлоридопроницаемости. Разработанный пропиточный состав по эффективности действия не уступает зарубежным аналогам, в частности Burke-0-Lith (США).

This article deals with the developing of impregnation solution on basis of hexafluorosilicate of magnesium for treatment of concrete and ferroconcrete products to improve their durability. Estimation of the protective properties of solutions was conducted fully by volume and time variation of the following characteristics: capillary water saturation, water impermeability, water saturation strength, strength during water saturation-drying and freeze-thawing tests. The developed solution are highly competitive with their american analogue Burke-0-Lith (USA).

ВВЕДЕНИЕ

Сооружения из бетона и железобетона, как из всякого другого материала, со временем подвергаются разрушению. В этой связи актуальной задачей является обеспечение проектной долговечности железобетонных конструкций.

В настоящее время разработан ряд мероприятий, обеспечивающих снижение агрессивного воздействия различных факторов на бетон, основными из которых являются: применение специальных цементов с относительно малым содержанием алита, трехкальциевого алюмината и четырехкальциевого алюмоферрита; введение в состав цемента при помоле клинкера кислых минеральных добавок вулканического или осадочного происхождения, содержащих активный кремнезем; повышение тонкости помола цемента; качественное уплотнение бетонной массы и др. Перечисленные мероприятия относятся к мерам первичной защиты бетона. Однако они не всегда приводят к желаемому результату. Поэтому возникает необходимость применения мер вторичной защиты, которые предполагают поверхностную обработку (пропитку) сформировавшегося бетона различными составами, изменяющими физико-химические и физико-механические свойства цементного камня и бетона [1].

В настоящее время для указанной цели предлагается целый ряд реагентов, начиная с растительных масел и заканчивая растворами и эмульсиями на основе неорганических и органических соединений [2, 3]. Однако широкого распространения они не получили по одной из приведенных причин: дефицитность, высокая стоимость, токсичность.

Одним из эффективных способов обработки бетона является флюатирование – введение в состав бетонной смеси гексафторсиликатов магния, кальция, цинка и других металлов (объемное флюатирование), либо обработка бетонной поверхности водными растворами указанных солей (поверхностное флюатирование). Однако и это направление не нашло практического применения из-за отсутствия в странах СНГ, в том числе и в Беларуси, производства флюатов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

На кафедре химической технологии вяжущих материалов Белорусского государственного технологического университета проведены лабораторные исследования по синтезу гексафторсиликата магния, оптимизированы технологические параметры и разработан технологический процесс его получения [4–6]. Успешная реализация первого этапа работы (разработана технология получения гексафторсиликата магния) позволила решить другую задачу – разработать пропиточный состав на основе гексафторсиликата магния для повышения эксплуатационных свойств бетона.

При разработке пропиточного состава на основе MgSiF6 проводили оценку защитных свойств комплексно по величине и изменению во времени показателей капиллярного водонасыщения, водопоглощения, прочности на сжатие и изгиб, морозостойкости и атмосферостойкости.

Для проведения испытаний были изготовлены образцы-кубы с размером ребра 70 мм из бетонной смеси состава, кг/м3: цемент – 350, щебень фракции 5–20 мм – 1220, песок с модулем крупности 2,4 – 750, вода – 155. В бетонную смесь вводили пластификатор С-3 в количестве 0,7 % от массы цемента. Образцы подвергали тепловлажностной обработке и до достижения ими возраста 28 суток хранили в ванне с гидравлическим затвором в нормальных условиях. Непосредственно перед обработкой пропиточными составами производили подготовку образцов, включающую обезжиривание, очистку проволочной щеткой и обеспыливание поверхностей граней путем промывки под струей воды, а также высушивание в сушильном шкафу при температуре (70±5) оС в течение одних суток.

На первом этапе работы была проведена серия экспериментов по оптимизации режима поверхностной обработки бетона водным раствором гексафторсиликата магния, то есть определены кратность пропитки и концентрация раствора MgSiF6 для каждого слоя. Установлено, что оптимальным режимом обработки бетона является его пропитка в два приема с концентрацией гексафторсиликата магния 5 мас. % и 15 мас. %. Разработанный пропиточный состав получил техническое название «Сифтом».

В настоящее время для антикоррозионной защиты наиболее ответственных бетонных и железобетонных конструкций используется пропиточный состав Вuгkе-0-Lith производства американской фирмы Вuгkе, который является монопольным продуктом этого класса на строительном рынке СНГ. Действующее вещество в Вuгkе-0-Lith – гексафторсиликат магния.

Для оценки эффективности защитных свойств пропиточного состава «Сифтом» были проведены комплексные сравнительные испытания образцов бетона, обработанных раствором Вuгkе-0-Lith. Показатели водопоглощения образцов при погружении в воду приведены в таблице 1.

Таблица 1. Водопоглощение образцов бетона, пропитанных антикоррозионными составами
Антикоррозионный состав Водопоглощение, %, через время 0,5 ч 1,0 ч 4,0 ч 1 сут 2 сут 3 сут 6 сут
Контрольные образцы (без пропитки) 1,9 2,2 3,0 3,1 3,2 3,2 3,4
«Сифтом» 1,2 1,5 2,5 2,9 3,0 3,0 3,1
Burke-0-Lith 1,3 1,5 2,4 2,9 2,9 3,0 3,2

Из таблицы 1 видно, что через 0,5–4 часа после пропитки бетона раствором «Сифтом» в сравнении с контрольными образцами достигается снижение водопоглощения на 36,8 % и 16,7 % соответственно. У образцов, обработанных Burke-0-Lith, водопоглощение находится на уровне пропиточного состава «Сифтом». Полученные результаты объясняются прежде всего тем, что в результате возникающих диффузионных процессов гексафторсиликат магния перемещается с поверхности бетонного образца вглубь капилляров, пустот и микротрещин в бетонном массиве, где в результате взаимодействия с гидроксидом и карбонатом кальция образуются нерастворимые соединения. Внутрикапиллярное кристаллообразование уплотняет структуру бетона, то есть обеспечивается кольматация порового пространства, что препятствует фильтрации воды и растворов.

Для изучения природы новообразований было проведено рентгенографическое исследование цементного камня, обработанного пропиточным составом «Сифтом», и контрольного (не пропитанного) образца. На рентгенограмме последнего присутствуют пики, соответствующие Са(ОН)2, в то время как у пропитанного раствором «Сифтом» они не наблюдаются, однако появляются рефлексы, характерные для MgF2 и CaF2. Таким образом, установлено, что в результате обработки цементного камня пропиточным составом «Сифтом» водорастворимый гидроксид кальция взаимодействует с гексафторсиликатом магния с образованием водонерастворимых фторидов магния и кальция.

При увлажнении бетона за счет капиллярного подсоса (таблица 2) раствор «Сифтом» также не уступает пропиточному составу Burke-0-Lith.

Таблица 2. Капиллярное водонасыщение образцов бетона, пропитанных антикоррозионными составами
Антикоррозионный состав Капиллярное водонасыщение, %, через время, сут 1 2 3 6
Контрольные образцы (без пропитки) 1,2 1,6 1,9 2,4
«Сифтом» 0,5 0,8 1,0 1,5
Burke-0-Lith 0,6 0,7 1,0 1,6

При однократном капиллярном водонасыщении образцов бетона, пропитанных антикоррозионными составами, снижение водонасыщения у образцов, обработанных раствором «Сифтом», составляет от 58,3 %до 37,5 % в течение 1–6 суток испытаний.

Последующее выдерживание капиллярно насыщенных образцов, обработанных антикоррозионными составами, на воздухе в течение 14 суток и повторное их водонасыщение (таблица 3) показало значительное увеличение защитного эффекта.

Из таблицы 3 видно, что в сравнении с контрольными (без пропитки) у образцов, обработанных антикоррозионными составами, наблюдается стабильное снижение водонасыщения в течение 1–6 суток испытаний, которое составило 55,6 %–60,0 % для «Сифтом» и 50,0 %–52,0 % для Burke-0-Lith. По мнению авторов, это может быть связано с медленно протекающими во времени процессами уплотнения структуры бетона за счет реакции основных компонентов, входящих в состав пропиточных растворов «Сифтом» и Burke-0-Lith, с продуктами гидратации цемента. Как и следовало ожидать, уплотнение структуры бетона сопровождается повышением морозостойкости и прочности на сжатие (таблицы 4 и 5).

Таблица 3. Капиллярное водонасыщение образцов бетона (повторно), пропитанных антикоррозионными составами, после 6 сут водонасыщения и последующего выдерживания на воздухе в течение 14 сут
Антикоррозионный состав Капиллярное водонасыщение, %, через время, сут 1 2 3 6
Контрольные образцы (без пропитки) 1,0 1,3 1,5 1,6
«Сифтом» 0,5 0,7 0,8 1,0
Burke-0-Lith 0,7 0,9 1,1 1,3
Таблица 4. Прочность, водо- и морозостойкость образцов бетона, пропитанных антикоррозионными составами
Антикоррозионный состав Прочность образцов, МПа Коэффициенты сухих водонасыщенных после замораживания–оттаивания после 10 циклов водонасыщения–высушивания (W–C) KP KF KW–C
Контрольные образцы 37,4 32,8 32,7 * (26,3 **) 33,3 0,88 1,00 * (0,80 **) 1,02
«Сифтом» 42,2 38,3 53,3 * (47,6 **) 42,2 0,91 1,39 * (1,24 **) 1,10
Burke-0-Lith 42,8 38,9 53,0 * (48,0 **) 43,9 0,91 1,36 * (1,23* *) 1,13
* Морозостойкость F300. ** Морозостойкость F400.
Таблица 5. Прочность на сжатие образцов бетона, пропитанных антикоррозионными составами, после 500 циклов замораживания-оттаивания
Антикоррозионный состав Прочность на сжатие, МПа KF Примечание до замораживания после замораживания
Контрольные образцы (без пропитки) 32,8 24,1 0,73 Начальное шелушение образцов наблюдается после 300 циклов
«Сифтом» 38,3 45,7 1,19 Начальное шелушение образцов наблюдается после 400 циклов
Burke-0-Lith 38,9 46,2 1,19

Из таблиц 4 и 5 видно, что у образцов бетона, обработанного антикоррозионными составами, наблюдается повышение морозостойкости, устойчивости к циклам водонасыщения–высушивания в сравнении с контрольными образцами, которые к моменту завершения испытаний имеют тенденцию к разрушению, характеризующемуся начальным шелушением и потерей прочности. Наблюдаемый прирост прочности образцов обусловлен, с одной стороны, уплотнением структуры бетона продуктами реакции гексафторсиликата магния и гидроксида кальция, образующимся в результате гидролиза и гидратации цемента, которые представляют собой водонерастворимые фториды кальция и магния и кремнегель, с другой стороны – с кристаллизацией солей в порах бетона. Таким образом, обработка пропиточными составами оказывает существенное влияние на морозостойкость бетона.

С целью определения эффективности защиты пропиточными составами бетона, бывшего в эксплуатации, свежеприготовленные образцы были искусственно «состарены», после чего испытаны на водопоглощение, прочность на сжатие и изгиб (таблица 6).

Таблица 6. Свойства образцов бетона, пропитанных антикоррозионными составами после 50 циклов атмосферостойкости
Антикоррозионный состав Водопоглощение, %, через время, ч Прочность, МПа 0,5 1,0 4,0 24,0 48,0 на изгиб на сжатие
Контрольные образцы (без пропитки) 0,5 0,7 1,5 2,7 2,8 5,8 34,8
«Сифтом» 0,3 0,6 1,3 2,5 2,4 5,8 41,6
Burke-0-Lith 0,4 0,7 1,2 2,3 2,4 5,7 42,4

Из таблиц 6 видно, что водопоглощение контрольных непропитанных образцов выше, чем обработанных. Кроме того, наблюдается увеличение прочности на сжатие бетонных образцов, обработанных антикоррозионными составами. Таким образом, установлено, что флюатирование бетона целесообразно как в процессе эксплуатации, так и непосредственно сразу после его изготовления.

Заключительным этапом исследований явилось изучение совместимости бетонной поверхности, обработанной пропиточным составом «Сифтом», с лакокрасочными материалами. Для покраски бетона было выбрано два наиболее распространенных лакокрасочных материала – алкидная эмаль ПФ-115 на органическом растворителе и вводно-дисперсионная акриловая краска Vita polimer fassad.

Для испытаний были изготовлены бетонные образцы плитки размером 70х70х10 мм. На предварительно обработанные пропиточным составом «Сифтом» бетонные образцы методом распыления наносились лакокрасочные материалы, после чего образцы подвергались испытаниям на атмосферостойкость (количество циклов водонасыщения–высушивания–замораживания–оттаивания). Полученные результаты представлены в таблице 7.

Таблица 7. Совместимость бетонной поверхности, пропитанной химической добавкой на основе гексафторсиликата магния «Сифтом», с лакокрасочными материалами
Краска Количество циклов испытания Технология окраски Величина дефектной поверхности (отслоение окраски, шелушение поверхности), %
ПФ-115 20 Через 1 сут после пропитки раствором «Сифтом» без предварительной подготовки поверхности 60
Vita polimer fassad 40
ПФ-115 25 Через 7 сут после пропитки раствором «Сифтом» без предварительной подготовки поверхности 2
Vita polimer fassad 2
ПФ-115 25 Через 14 сут после пропитки раствором «Сифтом» без предварительной подготовки поверхности 1
Vita polimer fassad 2
ПФ-115 25 Через 14 сут после пропитки раствором «Сифтом» с предварительной промывкой поверхности водой 0
Vita polimer fassad 2
ПФ-115 25 Через 14 сут после пропитки раствором «Сифтом» с предварительной промывкой поверхности раствором моющего средства 0
Vita polimer fassad 1

Таким образом, по мнению авторов, покровную окраску бетонных и железобетонных конструкций, обработанных химическими добавками на основе гексафторсиликата магния, можно производить не ранее, чем через 7 суток после пропитки. При отсутствии на поверхности бетона высолов гексафторсиликата магния предварительную подготовку поверхности можно исключить. Кроме того, в качестве лакокрасочных материалов следует использовать алкидные, перхлорвиниловые эмали на органических растворителях и вводно-дисперсионные краски на акриловой основе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 Совокупность изученных свойств позволяет полагать, что предлагаемое средство для вторичной защиты бетона и железобетона «Сифтом» является достаточно эффективным и целесообразным для использования на практике.

Пропиточный состав «Сифтом» на основе гексафторсиликата магния прошел тестирование в испытательном центре РУП «БелдорНИИ» (г. Минск) и в Научно-исследовательском, проектно-конструкторском и технологическом институте бетона и железобетона «НИИЖБ» (г. Москва), которое показало его высокую эффективность, не уступающую пропиточному составу-аналогу Burke-0-Lith.

РУП «БелдорНИИ» были проведены работы по антикоррозионной защите пропиточным составом «Сифтом» элементов мостовых конструкций через реку Зембинка на 2 км подъезда к автомобильной дороге Борисов – Вилейка – Ошмяны и через мелиоративный канал на 22 км автомобильной дороги Войнилово – Клинок – Смиловичи. БелдорНИИ систематически проводятся обследования опытных участков. Установлено, что за время эксплуатации разрушений и повреждений, связанных с воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды, не отмечено.

2 На пропиточный состав «Сифтом» разработана нормативно-техническая документация (технологический регламент на производство пропиточного состава «Сифтом» и технические условия ТУ BY 100354659.460-2006). В настоящее время в ОАО «Гомельский химический завод» организовано производство гексафторсиликата магния как в порошкообразном виде, так и в виде раствора и пропиточного состава на его основе «Сифтом».

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шейнин, А. М. Об эффективности вторичной защиты дорожного бетона / А. М. Шейнин, С. В. Эккель // Наука и техника в дорожной отрасли. – 2004. – № 1. – С. 19–23.

2. Степанова, В. Ф. Новые эффективные материалы для вторичной защиты железобетонных конструкций / В. Ф. Степанова, С. Е. Соколова, А. Л. Полушкин // Бетон и железобетон – пути развития: научные труды 2-й Всерос. конф. по бетону и железобетону, Москва, 5–9 сентября 2005 г. – М.: Дипак, 2005. – Т. 4. – С. 509–511.

3. Минин А. В. Защитные составы для борьбы с коррозией бетона в агрессивных средах / А. В. Минин [и др.] // Ресурсо- и энергосберегающие технологии в химической промышленности и производстве строительных материалов: матер. докладов МНТК, Минск, 9–10 ноября 2000 г. – Минск, 2003. – С. 233–235.

4. Хотянович, О. Е. Технология гексафторсиликата магния / О. Е. Хотянович, М. И. Кузьменков // Химическая промышленность. – 2007. – Т. 84, № 5. – С. 233–241.

5. Кузьменков, М. И. Синтез гексафторсиликата магния / М. И. Кузьменков, О. Е. Хотянович // Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии: сб. науч. трудов. / НАН Беларуси, Институт химии новых материалов. – Минск: Белорусская наука, 2008. – С. 161–173.

6. Способ получения гексафторсиликата магния: патент 7658 Республики Беларусь, МПК7 С 01В 33/10 / М. И. Кузьменков [и др.]; заявитель Белорусский гос. технологич. ун-т. – № а 20030011; заявл. 08.01.2003; опубл. 13.09.2005.

www.bsc.by


Смотрите также