Присадки для цемента водоотталкивающие

Гидрофобизирующие добавки в бетон: виды, применение

Гидрофобизирующие добавки в бетон — это органические или минеральные вещества, вводимые в бетонную смесь в момент ее приготовления с целью улучшения параметров водонепроницаемости, морозостойкости и увеличения срока службы эксплуатируемых строительных конструкций.

Долговечность зданий во многом зависит от уровня защиты бетонных сооружений по отношению к агрессивному влиянию окружающей среды, и главного ее фактора — влаги. Добавки в бетон для водонепроницаемости позволяют снизить способность изделий смачиваться водой при сохранении свойств газо- и паропроницаемости.

Обзор гидрофобизаторов

Одной из главных особенностей строительных изделий является их пористость, а в результате — высокое водопоглощение. Влага, проникая вглубь бетона, ослабляет однородную структуру конструкций, способствует образованию раковин, трещин, а впоследствии вызывает разрушение и самих сооружений.

Водоотталкивающие добавки для бетона образуют тонкие пленки на стенках капилляров, что обеспечивает практически любые поверхности промышленных и гражданских зданий надежной защитой от воздействия большинства внешних агрессивных факторов:

• защищают от проникновения влаги вглубь материала;
• повышают теплоизоляционные свойства поверхностей;
• предотвращают образование высолов;
• увеличивают коррозийную стойкость конструкций;
• обеспечивают биоцидную защиту — предотвращают рост лишайников и различных микроорганизмов на поверхности изделий;
• укрепляют структуру материала.

Что добавить в бетон для водонепроницаемости?

В современном строительстве гидрофобные добавки в бетон практически все основаны на кремнийорганических олигомерах (силиконы) и кремнийорганических полимерах (силоксаны). Доступная цена и способность эффективно противодействовать воздействию влаги на бетонные конструкции позволило этим веществам занять одну из главных позиций в сфере гидроизоляции элементов зданий и сооружений.

Однако гидрофобизирующая добавка в бетон, при использовании ее в чистом виде, помимо своего прямого назначения, значительно замедляет процесс твердения бетонных растворов. Поэтому, этот вид присадок обычно применяют в комплексе с другими модификаторами такими как ускорители твердения, пластификаторами и др.

Подсказки: объем гидрофобизирующих присадок не должен превышать расчетные значения, так как их ненормируемое использование может привести к значительному снижению плотности изделий.

Классификация добавок

Помимо своей химической природы, гидродобавки для бетона отличаются методами применения и конечным результатом, который называется — эффект действия добавки. В зависимости от эффекта действия, добавки в бетон водоотталкивающие разделены на три группы.

Первая группа

По техническим условиям материалы, объединенные в эту группу должны обеспечивать защиту конструкций от влаги и снижать водопоглощение бетона как минимум в 5 раз.

Добавки в бетон гидрофобизирующие I группы представлены следующими реагентами:

1. Фенилэтоксисилоксан 113-63. Бесцветная эмульсия, нерастворимая в воде. Введение данной добавки способствует увеличению подвижности смесей, но замедляет процесс твердения и снижает прочность бетона. Не рекомендована автоклавная обработка изделий.
2. Добавки гидрофобные для бетона на основе алюмометилсиликоната натрия (АМСР-3). Данные вещества — это продукты химического взаимодействия метилсиликоната натрия и металлического алюминия. Представляют собой желтоватую или прозрачную жидкость, хорошо взаимодействующую с водой.
3. Гидрофобизатор ПластИЛ предназначен для тяжелых бетонов на шлакопортландцементах. Эта присадка не содержит хлоридов, способствующих коррозии арматуры, повышает пластичность растворов и снижает возможность расслаивания смесей. Выпускается в виде порошка или суспензии на его основе. Расход — 1,5% от общего объема цемента.
4. ГИДРОБЕТОН — белый порошок, который вводится в бетонную сухую смесь на стадии приготовления бетона. Расход — 2–3% от общей массы цемента.

Вторая группа

Все представленные добавки II группы, используемые для гидрофобизации строительных материалов, снижают водопоглощение бетонов в 2–4,9 раза:

• Полигидросилоксан 136-41 и 136—157М (ГКЖ). Применяются для увеличения гидрофобности бетонов на основе шлакопортландцемента и пуццоланового портландцемента. В момент добавления данных веществ, температура растворов не должна быть выше 30°С.

• КОМД—С — органоминеральная присадка комплексного действия на основе соединения растительных масел, нитрита натрия и сульфидно-дрожжевой бражки. Хорошо растворяется в воде. Характеризуется высоким пластифицирующим эффектом (35–45%).
• Sikalite — это гидрофобизатор швейцарской компании Sika. Представляет собой порошок бежевого цвета, который смешивается с сухой песчано-цементной смесью. Расход — 2% от суммарного объема цемента.

Третья группа

III группа самая немногочисленная и состоит из следующих гидрофобизаторов:

1. Сернокислая соль пеназолина (ССП). Водная эмульсия или воскообразное вещество светло-желтого цвета.
2. ГКЖ—11 — метилсиликонат натрия и ГКЖ—10 — этилсиликонат натрия ГКЖ-10. Суспензии бледно-желтого цвета.

Гидрофобные добавки данной группы снижают водопоглощение конструкций в 1,4–1,9 раза.

Эффект действия всех перечисленных выше материалов заключается в том, что в результате химической реакции в момент гидратации цемента они оседают на стенках капилляров, образуя при этом тончайшие гидрофобные покрытия. А в период соединения с продуктами гидратации, образуют обратный угол, в результате чего силы поверхностного натяжения выдавливают воду из пор на поверхность конструкции.

Биоцидные модификаторы

Наравне с гидрофобизаторами для защиты строительных конструкций от влияния влаги и образования вредных микроорганизмов применяются биоцидные добавки в бетон (см. фото).

Бактерии, попадая на поверхность бетонных конструкций, а затем, в период своей жизнедеятельности выделяют едкие органические кислоты, которые взаимодействуя с алюмосиликатами и силикатами образуют хорошо растворимые в воде соли кальция. Данные соединения легко вымываются из структуры материала, снижая тем самым плотность бетона что способствует быстрому разрушению строительных конструкций.

Биоцидные грунт и добавки для бетона призваны защищать поверхность сооружений от биохимической коррозии.

В зависимости от необходимого эффекта, специальные добавки могут быть следующих видов:

• бактерицидные — защита от образования бактерий;
• альгицидные — предотвращают появление водорослей на поверхности гидросооружений;
• фунгицидные — противостоят грибковым образованиям.

В качестве средств зашиты бетонных поверхностей могут применяться органические или неорганические соединения и химические продукты на их основе:

• неорганические — соли и окислы меди, цинка, бора, мышьяка и др.;
• органические — хлорфенолы и фенолы, соединения карбоновых, карбаминовых, оксикарбоновых кислот и пр.;
• комплексные и элементоорганические соединения меди, олова, свинца, кремния, мышьяка, ртути и др.

Применение

Добавки гидрофобные для бетона рекомендованы к применению для всех классов тяжелых бетонов не ниже В10: при производстве сборных железобетонных конструкций и на всех стадиях монолитного строительства жилых и промышленных сооружений, это:

• конструкции коммерческого и жилищного строительства (фундаменты, подвалы, балконы и др.);
• здания агропромышленного и промышленного назначения (градирни, овощехранилища, шахты и т.д.);
• объекты МЧС и ГО (пожарные емкости, убежища);
• сооружения энергетического комплекса (плотины, насосные станции, кабельные тоннели и др.);
• элементы транспортной инфраструктуры (мосты, метрополитены, аэродромы и т.д.).

Сам механизм действия гидрофобных добавок рассмотрим на примере продукции наиболее известной в России компании — ICS/Penetron International Ltd.

Сухая гидрофобизирующая присадка Пенетрон Адмикс применяется для гидроизоляции ограждающих бетонных конструкций с целью повышения их водонепроницаемости за счет герметизации пор и капилляров кристаллическими новообразованиями на основе реагентов присутствующих в применяемой добавке. Использование данного модификатора (см. видео в этой статье) позволяет исключить наружную гидроизоляцию элементов зданий, повысить их химическую стойкость и исключить бактерицидные образования на поверхности бетонных конструкций.

Инструкция по применению своими руками гидрофобизирующей добавки:

• В подготовленную емкость поместить необходимое количество сухой смеси.
• Добавить расчетное количество воды (1,5 части смеси на 1 часть воды).

• При помощи миксера перемешать компоненты. Время смешивания — 1–2 минуты.

• Добавляем в бетономешалку или автобетоносмеситель готовую смесь Пенетрон Адмикс с последующим перемешиванием всех составляющих в течении 10–15 мин.

Подсказки: необходимо строго следовать инструкции по приготовлению добавки (расположена на упаковке), и главное — в момент приготовления раствора добавлять воду в смесь, а не наоборот.

Гидрофобные добавки в бетон дают возможность исключить контакт поверхности используемых изделий с агрессивной водной средой, что позволяет их использование при возведении зданий с высокими технологическими и гигиеническими требованиями.

Источник

Бетон без недостатков: все о гидрофобизаторах

Один из самых прочных материалов, созданных человеком – бетон; его называют искусственным камнем. Но и у бетонных конструкций есть уязвимость – они впитывают воду.

Происходит это из-за структуры бетона, которая имеет мелкие поры и усадочные микротрещины, способные поглощать воду. В результате бетон намокает, и а после высыхания растворенные в воде минеральные соли остаются, в сухом виде увеличиваются в объеме до 20 раз и на поверхности бетона могут появиться высолы и образоваться плесень.

Намочить бетон могут не только осадки. Влага впитывается из воздуха и поднимается с влажного грунта. По капиллярам, которые естественным образом присутствуют в бетоне, вода может подниматься на высоту до двух метров.

От намокания страдает не только внешний вид сооружений из бетона; снижаются их теплоизолирующие свойства.

При температурах ниже 0°С вода, впитавшаяся в бетон, замерзает. Как известно, при замораживании вода расширяется, и вот уже образовались трещины, которые в дальнейшем повлекут разрушение бетона.

Скорость разрушения незащищенных бетонов может достигать 1-2 см в год!

Лучшим способом для защиты бетона является использование гидрофобизаторов.

Слово «гидрофобный» происходит от греческого «избегающий воды».

В каких случаях нужны добавки-гидрофобизаторы для бетона

Добавки, защищающие бетон от влаги, необходимы для следующих типов сооружений:

конструкции из газобетона;

любые бетонные изделия, которые будут эксплуатироваться в условиях повышенной влажности.

Правила защиты железобетонных конструкций от коррозии определяются СП 28-13330, СП 72-13330, ГОСТ 31384-2008 и другими документами .

Как работают гидрофобизаторы, и за счет чего достигается эффект?

Гидроизолирующие добавки делятся на три основные группы:

Пластифицирующие. При добавлении в смесь обволакивают частицы наполнителя и делают их более скользкими и подвижными либо создают вокруг них электрический заряд, который тоже увеличивает подвижность смеси, давая возможность лучше уложить и уплотнить раствор. Готовый бетон становится более прочным, количество пор и капилляров существенно уменьшается, что приводит к повышенной водостойкости.

Полимерные. Одновременно обволакивают частицы и создают электрический заряд. В результате бетон становится особенно прочным, водостойким и морозоусточивым.

Кольматирующие. Применяются после застывания раствора. Добавки наносятся на бетонные поверхности и проникают в поры. Вступая в реакцию с бетоном, добавки образуют прочные водоотталкивающие соединения, устойчивые к агрессивным средам.

Способы обработки бетона

Все виды гидрофобизирующей обработки рассчитаны на то, чтобы придать бетону водоотталкивающие свойства, но различные методы работают по-разному.

Увеличение плотности бетона путем смещения водоцементного соотношения смеси. Чем меньше воды в растворе, тем плотнее получается бетон и тем меньше он впитывает воду. Для повышения плотности лучше использовать цемент тонкого помола.

Обмазка резино-битумной мастикой. Горячая мастика наносится на поверхность бетона и образует водонепроницаемый слой.

Оклейка специальными материалами.

Обработка бетона гидрофобизатором. Вещества, отталкивающие влагу, наносятся на поверхность бетона, создавая защитную пленку.

Использование добавок гидрофобизаторов для изготовления бетона.

Оклейка бетона и обмазка мастикой на сегодняшний день считаются трудозатратными и малоэффективными способами гидроизоляции. Они могут способствовать образованию конденсата и появлению грибка.

На первый план выходят специальные пропитки и добавки в бетон на основе кремнийорганических соединений. Добавки образуют плотную структуру бетона, а пропитки Они образуют настолько тонкую пленку, что не забивают микропоры бетона, а только обволакивают их. В результате бетон защищен от разрушительного воздействия влаги, но при этом «дышит».

Бетонные изделия могут изготавливаться с необходимой водонепрницаемостью или, при недостаточной водонепроницаемости конструкции, обрабатываться гидрофобизатором готового сооружения.

Поверхностная обработка (вторичная защита)

Суть метода – нанесение тонкого слоя водоотталкивающего вещества на поверхность готового бетона. Чаще всего данный способ применяется для защиты фасадов и ограждений.

Поверхностные пропитки изготавливаются на основе органических или минеральных компонентов.

Органические составы

Пропитки органического происхождения – соединения на основе акрила, эпоксидных смол, полиуретана.

Они заполняют поры в верхнем слое бетона, упрочняя его поверхность, защищают от пыли, придают водоотталкивающие свойства.

Перед нанесением пропиток органического состава обрабатываемая поверхность должна быть тщательно очищена от пыли, плесени и других загрязнений и высушена. Жидкость наносят кистью, валиком или распылением.

Эти пропитки работают от 1-5 до 15 лет; периодически их нужно обновлять.

Эластичная обмазочная гидроизоляция – средство, которым покрывают поверхность бетона с трещинами или сильно впитывающая .

Минеральные составы

Минеральные пропитки проникающего действия изготавливаются на основе силикатов. Их наносят на влажную поверхность, чтобы обеспечить реакцию между компонентами покрытия и основой. В результате на поверхности возникают кристаллические соединения, обладающие повышенной прочностью и устойчивостью, которые проникают вглубь, «срастаясь» с бетоном.

Силикатные пропитки наносятся один раз и не требуют обновления.

Согласно ГОСТ 31357, проникающие гидроизоляционные смеси должны повышать марку водонепроницаемости бетона минимум на две ступени и увеличивать прочность и морозостойкость.

Объемный или глубинный метод (первичная защита)

Бетон можно изготовить гидрофобным. Для этого применяют гидрофобизирующие добавки.

Где требуется гидрофобный бетон:

Объемную гидроизоляцию можно сделать двумя способами:

добавить гидрофобизирующие добавки в бетон на этапе замешивания;

внести составы в через отверстия, просверленные в готовом бетоне методом инъектирования .

Современные гидрофобизирующие присадки под воздействием влаги разбухают и вытесняют пузырьки воздуха из бетона, кроме того, обволакивая частицы бетонной смеси, делают ее более подвижной и пластичной, как пластификаторы. В результате бетон получается более плотный и устойчивый к проникновению влаги.

Добавки в бетон бывают трех типов: сухие, в виде порошка, который нужно предварительно растворять, в виде пасты-концентрата и жидкие, готовые к работе.

Водонепроницаемые бетоны помечаются буквой «W» и числом от 2 до 20.

При инъекционном способе смесь закачивается инъекционными насосами через пакеры в отверстия глубиной до 30 см, просверленные в готовом бетоне. Это дорогостоящий метод, но он позволяет восстановить прочный и долговечный бетон.

Комбинированный метод

Поверхностно-объемная обработка бетона (комбинированный метод) позволяет получить бетон с максимальными водоотталкивающими характеристиками.

Бетон пропитывается водоотталкивающим составом до насыщения, затем просушивается не менее суток и покрывается составом. Это один из самых дорогих методов водоотталкивающей обработки.

Из чего состоят гидрофобизаторы

Водоотталкивающие присадки для бетона могут отличаться по составу. Присадка может состоять из одного или нескольких компонентов.

Основа гидрофобизирующих составов может быть двух видов:

После обработки составами на силиконовой основе поверхности не поддаются окрашиванию.

Какой гидрофобизатор для бетона лучше? Присадка выбирается исходя следующих факторов:

вид и назначение бетона;

возможность совмещения с другими добавками;

опыт применения на подобных объектах.

Первые поколения гидрофобизирующих добавок были токсичными. Составы современных строительных материалов лучше и безопаснее.

По эффективности водоотталкивающие добавки делятся на три группы.

Первая группа включает такие добавки, как:

Фенилэтоксисилоксан 113-63. Увеличивает подвижность бетонной смеси, но может снижать прочность.

Алюмометилсиликонат натрия АМСР-3.

Олеат натрия. Гидрофобная порошковая добавка.

Добавки 1-й группы снижают водопоглощение бетона в 5 и более раз по истечении 28 суток.

Вторая группа. Примеры:

Полигидросилоксаны 136-41. Эффективны для портландцемента и шлакопортландцемента.

КОМД-С — комплексная органоминеральная присадка на основе эмульсии из растительных масел, нитрита натрия и сульфидно-дрожжевой бражки. Обладает пластифицирующим действием.

Стеарат цинка. Гидрофобный компонент для штукатурных работ, препятствует появлению плесени и водорослей.

Стеарат кальция. Компонент для водоотталкивающих штукатурных растворов.

Добавки на основе алкилалкоксисилокcанов и алкилалкоксисиланов.

Гидрофобизаторы 2-й группы обеспечивают снижение водопоглощения в 2-4,9 раза через 28 дней.

Третья группа. Представители:

Этилсиликонат натрия ГКЖ-10.

Метилсиликонат натрия ГКЖ-11.

Сернокислые соли пеназолинов.

Добавки 3-й группы уменьшают водопоглощение бетона в 1,4-1,9 раза через 28 суток.

Виды активных компонентов присадок и их основные свойства

Гидрофобизаторы для бетона делятся на группы по типу активного вещества.

Большинство современных гидрофобизирующих добавок изготавливается на основе кремнийогранических полимеров (силоксанах) и кремнийорганических олигомеров (силиконов).

Алкинсиликонаты калия

Водорастворимые соединения. Поставляются в виде растворов с концентрацией действующего вещества 30-35%. Они добавляются в бетонную смесь при объемной гидроизоляции.

относительно низкая эффективность,

возможность появления высолов на поверхности бетона.

Следует отличать алкилсиликонаты калия от алкилсиликонатов натрия, которые могут образовывать кристаллогидраты, способствующие разрушению структуры бетона.

Алкилалкоксисиланы и силоксаны

Высокоэффективные универсальные гидрофобизаторы для бетона и кирпича. Их недостаток – сравнительно высокая стоимость.

Поскольку эти соединения не растворяются в воде, добавки на их основе поставляются в двух вариантах:

раствор на органическом растворителе;

эмульсия на водной основе.

Алюминат натрия

Добавляется в бетон в концентрации 3-5% и существенно повышает его водонепроницаемость, не вызывая коррозии арматуры. Добавка ускоряет схватывание бетона, что затрудняет работу, поэтому рекомендуется совместно добавлять присадки, удлиняющие время схватывания. Алюминат натрия применяется при ремонтных работах и заделке швов.

Другие компоненты

Некоторые виды гидрофобизирующих присадок могут содержать дополнительные компоненты: антисептики, красители или специальные добавки для создания декоративных эффектов.

Преимущества и недостатки

К плюсам гидрофобизаторов относятся:

Повышение прочности бетона.

В некоторых случаях увеличение подвижности бетонной смеси, что позволяет сэкономить на пластификаторе.

Повышение водонепроницаемости обработанного бетона.

Продление срока службы изделий.

Экономия лакокрасочных материалов.

Возможность защитить стены от вандализма (граффити и пр.) с помощью силиконовых пропиток.

Основной недостаток добавок – повышение теплопроводности бетона и, соответственно, снижение его теплоизолирующих свойств.

В ассортименте Cemmix представлены два типа гидроизолирующих материалов:

Добавк а в бетоны и растворы CemAqua создания для объемной гидрофобизации (добавляется в раствор) и

Пропитка CemAquaStop для обработки поверхностей методом окрашивания и (наносится на готовую поверхность).

Гидрофобизатор для бетона CemAqua — это комплексная добавка, вводимая в раствор на стадии замешивания для равномерного распределения в материале. Гидрофобизатор позволяет получить бетон с маркой водонепроницаемости до W16 включительно. Также обладает пластифицирующим действием, повышая удобство работы со смесью и морозостойкость бетона. При этом сохраняется паро- и газопроницаемость бетона, что защищает от сырости в помещениях, образования грибка и плесени.

Пропитка CemAquaStop – позволяет придать уже готовым поверхностям дополнительные влагооталкивающие свойства, защитить от появления высолов, налипания пыли и грязи. Крайне рекомендуется предварительная очистка поверхности очистителем CemClean.

Полезные свойства:

Бетон, приобретает высокую водонепроницаемость, но сохраняет газообмен, что препятствует излишней сырости внутри помещений, образованию плесени, грибков и коррозии.

Пластифицирующее действие (актуально для добавки CemAqua) – экономия цемента и увеличение прочности бетонных конструкций.

Повышение морозостойкости бетона.

Повышение долговечности и защиты от разрушения.

Поверхность бетона лучше противостоит атмосферным осадкам и меньше загрязняется.

Применение гидрофобизаторов Cemmix избавит Вас от необходимости проводить дополнительные трудоёмкие и грязные работы по нанесению битумной мастики или других видов обмазочной гидроизоляции.

Источник