Гидрофобизирующие добавки. Особое значение имеют нафтеновые кислоты - синтетические жидкие кислоты ГКЖ - 10 Синтетическая кислота с 10-20 атомами кислорода в молекуле кислоты. Применяется для производства морозостойких железобетонных конструкций, для бетонных смесей повышенной сохраняемости.

ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

По применению кремнийорганических жидкостей ГКЖ-10 в качестве добавок в растворные и бетонные смеси, а также для поверхностной гидрофобизадии зданий и сооружений. Технология применения кремнийорганических соединений для названных целей разработана на основании экспериментальных и исследовательских работ, проведенных Центральной научно-исследовательской лабораторией по строительству "Мособлстройцнил", совместно с центральными лабораториями трестов - "Мособлстрой" № -1,3,21,23, имени 50-летия Великого Октября, КПД и др., а также "Инструкции по изготовлению из новых видов легкого бетона " НИИЖБ Госстроя СССР.

I. НАЗНАЧЕНИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Настоящие Технические Указания распространяются на применение кремнийорганических жидкостей ГКЖ-10 в качестве добавок их в бетонные и растворные смеси в соответствии со СНиП I-B 2-62, а также для поверхностной гидрофобизации строительных материалов, зданий и сооружений. Кремнийорганические жидкости ГКЖ-10, являясь поверхностно-активными и гидрофобно-пластифицирующими добавками, уменьшают водопотребность и расход вяжущих при одновременном сохранении или повышении их пластичности, а также повышают морозостойкость бетонов и растворов, предназначенных для конструкций и сооружений, подвергающихся многократному замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию.

Бетоны и растворы с кремнийорганическими жидкостями допускается применять в качестве гидроизоляции санузлов и балконов взамен рулонной гидроизоляции, при изготовлении бордюрных камней, а также для изготовления железобетонных изделий с повышенными требованиями по водонепроницаемости и морозостойкости. 

 
II. ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНЫМ МАТЕРИАЛАМ

При изготовлении бетонов и растворов с добавками ГКЖ-10, могут быть использованы портландцемент, сульфатостойкий портландцемент, портландцемент с умеренной экзотермией, а также указанные цементы с содержанием активных гидравлических добавок, отвечающие требованиям ГОСТ 1O178-62. В качестве крупного заполнителя для тяжелых и легких бетонов с добавкой кремнийорганической жидкости могут применяться: щебень, гравий, щебень из гравия, а-также все виды искусственных и природных пористых заполнителей, удовлетворяющих требованиями ГОСТ 8267-64, 8268-62, 10260-62, 9759-65, СНиП ГВ.1-62.

Песок, применяемый в бетоны и растворы в качестве мелкого заполнителя, должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736-67, 10268-62 и 9757-61. Вода, применяемая для приготовления бетонов и раствора с кремнийорганическими добавками, должна соответствовать ГОСТ 4797-64 и не содержать примесей, препятствующих нормальному схватыванию и твердению цемента. Без предварительной проверки может быть использована вода, пригодная для питья. В соответствии с техническими условиями МРТУ 6-02-271-63 кремнийорганические жидкости ГКЖ-10, представляющие водно-спиртовый раствор соответственно этил- и метилсиликоната натрия, должны удовлетворять следующим требованиям: Цвет - от желтого до светло-коричневого осадок не допускается Содержание сухого остатка в весовых процентах равно 30±5.Щелочность в пересчете на ОН в весовых процентах 15 +_2. Содержание кремния в весовых процентах не менее 4. Плотность в г/см3 1,19+_0,02.

III. ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАБОЧИХ РАСТВОРОВ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ

Добавки ГКЖ-10 в виде исходных водно-спиртовых растворов 30%-ной концентрации вводят в бетонную смесь с водой затворения.

 
IV. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНЫХ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМЫХ РАСТВОРОВ

Марка цементно-песчаной стяжки устанавливается в соответствии с проектом. Водонепроницаемую цементно-песчаную стяжку рекомендуется изготовлять:

а. из раствора марки 100 при объемном вводе кремнийорганичвской жидкости,

б. из раствора марки 50 при объемном вводе и при последующей поверхностной гидрофобизации стяжки кремнийорганической жидкостью.

Добавки ГКЖЕ-10 вводят в растворную смесь в количестве 0,2-0,35% от веса цемента в пересчете на сухое вещество. Количество вводимой добавки определяется опытным путем и зависит от вида цемента, крупности песка и ряда других факторов. Добавки кремнийорганических полимеров вводят в растворные смеси с водой затворения в процессе перемешивания составляющих раствор материалов.

Продолжительность перемешивания растворной смеси в растворомешалке должна быть не менее 4 минут. Дозирование составляющих растворную смесь производится: цемента - по весу с точностью до +- 1% песка - по весу с точностью до+-3%воды и водного раствора добавок - по весу или объему с точностью до +- 1 %

Температура растворной смеси с добавками кремнийорганических полимеров должна быть не выше + 30оС и не ниже + 10оС. Цементно-песчаная водонепроницаемая стяжка наносится на поверхность толщиной слоя 3 см с подъемом на стену /для полов/ в 10-12см. После нанесения цементно-песчаной водонепроницаемой стяжки на поверхность, стяжка в течение первых трех суток должна быть во влажном состоянии.

Процесс гидрофобизации и твердения цементной стяжки при +15оС длится не менее 7 суток. На отвердевшую воздушно-сухую поверхность цементно-песчаной стяжки распылителем наносится 5% раствор кремнийорганических жидкостей ГКЖ-10 или ГКЖ-11.

На воздухе при температуре 20+-5°С материал становится гидрофобным через 24- 48 часов после нанесения раствора.

 
V. ПРИМЕНЕНИЕ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ В ТЯЖЕЛЫХ БЕТОНАХ

Подбор состава бетона с полимерными добавками производится любым методом, обеспечивающим заданную прочность и другие физико-механические свойства бетона. Пробные замесы следует выполнять на сухих заполнителях. Величину В/Ц уменьшают на 0,05-0,1 в зависимости от вида добавки и заданной подвижности бетонной смеси. В опытных замесах устанавливают заданную подвижность смеси; сохраняя при этом откорректированное В/Ц с учетом введенной добавки.

Оптимальное количество добавок кремнийорганических полимеров находится в пределах 0,05-0,2% /в пересчете на сухое вещество/ от веса цемента и должно быть откорректировано с учетом вида кремнийорганического соединения и расхода цемента. Оптимальная дозировка добавки не оказывает существенного влияния на прочность бетона при сжатии /в возрасте 28 суток и более/, на сцепление бетона с арматурой, в то же время несколько увеличивая прочность бетона, на растяжение при изгибе.

Водные растворы ГКЗК-10, подаются в смеситель с первой порцией воды затворения, затем последовательно загружаются цемент и заполнители, одновременно с остальным количеством воды. Общая продолжительность перемешивания бетонной смеси составляет 4 минуты. Время от момента приготовления бетонных смесей с добавками полимеров до начала укладки зависит от температуры смеси и не должно превышать 2 часов. При транспортировании бетонных смесей количество перегрузок должно быть минимальным /не более 3/.При ускоренных методах твердения бетона с добавками кремнийорганических соединений необходимо соблюдать следующие требования:

а/ предварительно выдерживать железобетонные конструкции до пропаривания не менее 6 часов при температуре 10-20^о С.

б/ при пропаривании скорость подъема температуры до максимальной не должна превышать 20^о в час.

в/ продолжительность изотермического прогрева определяется опытным путем в зависимости от прочности, которую нужно получить после пропаривания

Во время приготовления бетонов с применением кремнийорганических добавок особенно важно точно дозировать материалы в каждом замесе. Увеличение содержания добавок выше установленного может замедлить рост прочности бетона. При применении пропаривания следует строго соблюдать условия твердения.

Легкие бетоны на пористых заполнителях с кремнийорганическими добавками изготовляются по действующим инструкциям для данного вида бетона и с учетом требований настоящих указаний.

Подбор состава обычного легкого бетона с кремнийорганическими добавками производится теми же методами, что и плотного легкого бетона без добавок. При этом следует учитывать, что введение силиконатов натрия /ГКЖ-10/ позволяет снизить расход воды до 15% для получения легкобетонной смеси заданной подвижности и может соответственно снизить расход цемента. Количество вводимой добавки устанавливается опытным путем в зависимости от расхода цемента и подвижности /жесткости/исходной бетонной смеси и находится в пределах, приведенных в таблице,

Ориентировочный расход кремнийорганической добавки в зависимости от расхода цемента.

Примечание:

1. Оптимальную добавку ГКЖ-10 для повышения морозостойкости бетона с расходом цемента до 200 кг/м3 следует принимать не более 0,15 % от веса цемента.2. Для уточнения расхода кремнийорганической добавки изготовляют несколько серий бетонных образцов с различными расходами добавок при заданной подвижности /жесткости/ смеси. После испытания образцов выбирают оптимальный расход добавки для легкого бетона заданного состава.

Легкие бетоны с кремнийорганическими добавками приготовляются в смесителях, применяемых для приготовления легкобетонной смеси, следующим образом:

в смеситель загружаются сухие составляющие легкобетонной смеси /цемент и заполнители/, которые перемешиваются в течение 0,5-1 мин., затем в процессе перемешивания в смеситель вводится 2/3 воды затворения, и в увлажненную массу заливается остаток воды с водным раствором добавки ГКЖ-10. При этом общая продолжительность перемешивания легкобетонной смеси должна быть в пределах 4-5 мин.

Примечание: При приготовлении легкобетонной смеси с кремнийорганическими добавками рекомендуется применять смесители принудительного действия

Приготовленная легкобетонная смесь с кремнийорганической добавкой к месту укладки доставляется способами, применяемыми для транспортирования смесей без добавок с минимальным количеством перегрузок. В зимнее время температура смеси должна сохраняться положительной /не менее + 10оС/.Легкобетонная смесь с кремнийорганической добавкой должна быть уложена не позднее 1 часа после ее приготовления, приемами, принятыми для уплотнения легкобетонных смесей без добавок.

Легкие бетоны с кремнийорганическими добавками могут твердеть без специального обогрева среды при температуре не ниже +15оС или подвергаться тепловой обработке. Уход за легким бетоном с кремнийорганической добавкой, твердеющим при положительной температуре среды, производится по правилам, установленным для твердеющего легкого бетона без добавки. Тепловлажностная обработка легкого бетона с кремнийорганической добавкой производится при температуре не более 80оС. Обработку допускается начинать не ранее, чем через 6 часов после приготовления бетонной смеси.

Примечание:

Продолжительность выдерживания бетона с кремнийорга-нической добавкой до тепловой обработки устанавливается опытным путем в производственных условиях.

VII. ГИДРОФОБИЗАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Гидрофобизация бетона - это обработка его поверхности специальными составами с целью уменьшения его способности смачиваться водой. Гидрофобизация осуществляется обработкой поверхности строительных конструкций и сооружений: водными растворами ГКЖ-10.Растворы ГКЖ-10 приготавливаются на месте. Рабочие 5-процентные растворы ГКЖ-10 приготовляются разбавлением водой 30-процентных водных растворов ГКЖ-10 при температуре не ниже +10^о С.Перед приготовлением рабочих растворов исходные составы ГКЖ вносятся в теплое помещение за 6 часов до их разведения. Нанесение гидрофо'бизирующих составов производится краскораспылителем при температуре не ниже +10 С, а при небольших объемах работ - вручную, кистью.

Гидрофобизирующие эмульсии и растворы должны наноситься в один слой, равномерно по всей площади, без пропусков и подтеков. Нанесение гидрофобизирующих составов производится на воздушно-сухую поверхность. При обработке поверхности растворами ГКЖ-10 следует избегать применения избытка раствора или применения раствора высокой концентрации, так как это может привести к образованию белого налета на поверхности. Образование водоотталкивающей поверхности происходит на стенках пор по всей толщине материала, куда прошел раствор. На воздухе при обычной температуре /15-20°С/ материал становится гидрофобным через 24-48 часов после нанесения раствора.<Процесс может быть значительно ускорен кратковременным нагреванием гидрофобизированной поверхности до температуры 120-150^оС в течении 15-30 минут.

VIII. ГИДРОФОБИЗАЦИЯ СТЫКОВ В НАРУЖНЫХ СТЕНАХ И ФАСАДОВ ПОЛНОСБОРНЫХ ЗДАНИЙ

Гидрофобизация стыков гидрофобными кремнийорганическими жидкостями ГКК-10, производится с целью предохранения их от затекания дождевой воды. Для гидрофобизационных работ используются растворы 5-процентной концентрации.

Примечание:
Гидрофобизация стыков не исключает антикоррозийную защиту стальных закладных деталей и сварных соединений в соответствии с требованиями СH 20-62 изд.1963г., а также применение герметиков в соответствии с действующими нормативными документами. Гидрофобные составы вводятся в стыковые трещины или искусственные щели с подвесных люлек или автовышек с помощью краскопультов струей /а не факелом/ через отверстия 0 = 1,0-1,5 мм при давлении не более одной атмосферы.

Примечание:
Ввиду того, что контроль степени проникновения ГКЖ в трещины и щели затруднителен, следует обработку одного погонного метра стыка производить в течение одной минуты.

Работы ведутся сверху вниз и не прерываются более чем на 6 часов на одной вертикали, учитывая, что стекающая вниз жидкость ГКЖ придает поверхности водоотталкивающие свойства, что будет препятствовать вовлечению достаточной дозы ГКЖ в глубину трещин и щелей. После гидрофобизации трещин шириной более 1,0 мм дополнительно зашпаклевываются пастой из цемента, замешанного на рабочем растворе ГКЖ до консистенции, удобной для работы /густая сметана/.Перед гидрофобизацией фасадов производится тщательный осмотр поверхностей панелей и блоков. Все раковины, сообщающиеся с термоизоляционным слоем, через которые в этот слой затекает дождевая вода, заделываются цементно-песчаным раствором состава 1:3 цемент/ песок по весу. Гидрофобизация фасадов, облицованных плиткой, производится по возможности, сразу после обработки стыков тем же составом из краскопульта с распылителем.

При гидрофобизации фасадов, ранее окрашенных силикатной краской, могут применяться бесцветные растворы ГКЖ или силикатные краски, при составлении которых производится разбавление жидкого стекла /уд.весом 1,40/ рабочим составом ГКЖ равным или полуторным объемом, после чего в состав вводится сухая смесь и производится его перемешивание. Нанесение силикатной краски производится сразу после гидрофобизации стыков, т.к. при длительном перерыве силикатная краска не будет ложиться на ранее гидрофобизованные участки. Работы по гидрофобизации фасадов производятся в теплое время, при положительной температуре "наружного воздуха. Если в течение трех дней после гидрофобизации слой гидрофобной жидкости повреждается дождями, рекомендуется производить повторную гидрофобизацию поврежденных мест.

IX.- КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И КАЧЕСТВА БЕТОНА

Технология производства и качества бетона с кремнийорганической добавкой контролируется путем систематической проверки:

а/ качества исходных материалов;

б/ правильности дозировки составляющих и приготовления растворных и бетонных смесей;

в/ соблюдения установленных режимов укладки бетонной смеси и твердения изделий и конструкций;

г/ качества затвердевшего бетона, а также изделий из него и конструкций.

Качество исходных материалов проверяется по действующим ГОСТ и техническим условиям. Правильность дозировки составляющих бетонной смеси и приготовления смеси контролируется не менее 2 раз в смену. При контроле качества легкобетонной смеси определяется жесткость /подвижность/,-ее объемный вес, показатель расслаиваемости, расход материалов на 1 м бетона и объем межзерновых пустот в уплотненной смеси по ГОСТ II05I-64.Соблюдение установленных режимов укладки бетонной смеси и твердения изделий и конструкций должно контролироваться в соответствии с заводскими технологическими картами. Готовые изделия и конструкции из бетона, содержащего полимерные добавки, принимаются по ГОСТ 10180-67, 13015-67, СНиП 1-B.1-62 "Железо бетонные изделия для зданий".

Примечание:
При внешнем осмотре изделий особое внимание должно быть обращено на выявление признаков вспучивания и шелушения открытой поверхности его после тепловой обработки. При обнаружении таких явлений необходимо увеличить продолжительность выдерживания бетона до тепловой обработки.

X. ЛАБОРАТОРНЫЙ КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА БЕТОНА С ДОБАВКАМИ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ

Растворы ГКЖ-10 следует приготовлять под контролем лаборатории. Разрешение на перекачку растворов в расходную емкость, дозировки на введение добавок в бетон осуществляется лабораторией. Для определения гидрофобизируйщих свойств растворов ГКЖ-10 образцы-кубы размером 3х3х3 см из цементнопесчаного раствора 1:3 в В/Ц 0,5 после 28- суточного нормального твердения обрабатываются со всех сторон 10-процентным раствором ГКЖ-10 и помещаются в сушильный шкаф на 1 час, при температуре 120о С."Предварительно взвешенные образцы погружаются на 3/4 своей высоты в воду и по истечении 24 часов извлекаются из воды и вновь взвешиваются.

Лаборатория должна проводить систематическое наблюдение за состоянием выполненных работ. Для этой цели необходимо завести специальные журналы по учету и контролю качества материалов для производства гидроизоляционных и других работ, а также по расчетам и подборам составов бетонов и растворов. На выполненные гидроизоляционные и другие работы составляйте акт, в котором должно быть указано: характеристика основания под стяжку, состав растворной и бетонной смесей, количество введенной добавки полимера и его вид. Подбор состава бетона или раствора и установление его водонепроницаемости, морозостойкости, экономичности должен быть сначала произведен в лабораторных условиях и лишь после положительных результатов проверки подбор может быть выдан производству.

Лаборатория обязана от каждых 25 м3 укладываемого бетона отбирать контрольную пробу для установления предела прочности образцов-кубов на сжатие в 7 и 28-дневном возрасте нормального хранения. Испытание бетона на водонепроницаемость производится в 28-суточном возрасте на стандартных образцах цилиндрической формы с внутренним размером и высотой 150 мм, в соответствии с ГОСТ 4800-59 "Бетон гидротехнический. Методы испытаний бетона".

XI. ХРАНЕНИЕ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ

Кремнийорганические жидкости ГКЖ-10 должны храниться в металлических бочках из белой жести или .стеклянных бутылях. Тара перед наливанием ГКЖ-10 должна быть чистой и сухой; в случае необходимости тару пропаривают, моют и сушат. Мелкая тара с кремнийорганическими жидкостями должна храниться на стеллажах пробками вверх, в местах, защищенных от действия прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. Возможность попадания атмосферных осадков и пыли в жидкость должна быть исключена. Гарантийный срок хранения жидкостей в таре поставщика в складском помещении при температуре от 0 до 30о - 6 месяцев для ГКЖ-10. По истечении указанного срока жидкости подлежат проверке на соответствие их ТУ 6-02-696-76 и ГОСТ 10834-76.

XII ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЕ ТРУДА ПРИ РАБОТЕ С ГИДРОФОБИЗИРУЮЩИМИ СОСТАВАМИ

При производстве гидрофобизационных работ, а также во время подготовки кремнийорганических жидкостей необходимо соблюдать все действующие правила по технике безопасности, предусмотренные "Правилами по технике безопасности для строительно-монтажных работ", утвержденных ЦК профсоюза рабочих строительства и промышленности строительных материалов 26.П.1556 г., санитарными нормами проектирования промышленных предприятий СН-245-бЗ и главой СНиП Ш-А П 62г. Особое внимание должно быть уделено выполнению следующих требований:

При переливании ГКЖ-10 и приготовлении из них рабочих растворов рабочие должны быть обеспечены защитными очками, резиновыми перчатками и фартуками;

не допускать попадания на кожу растворов ГКЖ-10, а в случае попадания смыть их большим количеством воды;

Все рабочие, работающие с кремнийорганическими жидкостями, должны быть ознакомлены со свойствами этих материалов, правилами техники безопасности при работе с ними.

XIII. СВОЙСТВА КРЕМНИИОРГАНИЧБСКИХ ЖИДКОСТЕЙ

Для гидрофобизации строительных материалов в основном применяются алкилсиликонаты натрия. Из алкилсиликонатов наибольшее распространение имеют этилсиликонат натрия (ГКЖ-10). Технические требования на эти жидкости определены МРТУ 6-02-271—63. Эти жидкости имеют щелочную реакцию, неограниченно растворяются в воде и в этиловом спирте, не смешиваются с углеводородами. При их использовании не выделяются вредные пары и газы.

Основные свойства алкилсиликонатов натрия
Плотность при 20° С в г/см3     ...…………………………………………1,19 ± 0,02

Содержание кремния в %, не менее     ..………………………………...4

Щелочность (в пересчете на NaOH) в %     ……………………………..15 ±2

Сухой остаток в %       ......………………………………………………….30 ±5
Гидрофобизирующая способность (проба на кошель) в ч, не более  . 3

С текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка добавок для бетонов, цемента, ССС можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок добавок для бетонов, цемента и сухих строительных смесей в России».

www.newchemistry.ru