НИиОКР для внедрения в московском строительстве комплекса «Антигидрон»

НИиОКР

Исследование и разработка нормативно-технической документации для внедрения в московском строительстве гидроизоляционных материалов нового поколения на основе волластонитового комплекса «Антигидрон».
Госконтракт № 8/3-593н-10

Область применения
Гидроизоляция
Заказчик
Департамент науки и промышленной политики
Исполнитель
НИИМосстрой
Автор/авторы
Б.В. Ляпидевский, канд. техн. наук, Ю.И. Бушмиц, А.Б.Вальницев, Л.Н. Котова, А.В.Безруков, Г.П. Родина, П.С.Матвеев, С.С.Куликов, А.В.Белов, В.А. Государев, Е.М.Фоков (ООО «Бийсхимстройматериалы»), Е.Н Потапова, д-р техн.наук (РХТУ им.Д.И.Менделеева)

Содержание

Патентные исследования и анализ отечественного и зарубежного опыта применения гидроизоляционных систем свидетельствуют о высокой эффективности гидроизоляции нового поколения с использованием волластонитового комплекса «Антигидрон».
Микроармирующие свойства волластонита обеспечивают безусадочность изготавливаемых с его применением гидроизоляционных материалов.
Преимущества комплекса «Антигидрон» по сравнению с зарубежными и отечественными аналогами:

  • все компоненты комплекса «Антигидрон» являются отечественными материалами;
  • высокие физико-технические и эксплуатационные свойства;
  • экономическая эффективность (стоимость гидроизоляционного комплекса «Антигидрон» в 1,5-2 раза ниже стоимости аналогов: Пенетрон, Кальматрон, Лахта, Гидротэкс и др.

Наиболее перспективными составами комплекса «Антигидрон», требующими разработки нормативно-технической документации и массового внедрения следующие:

  • ВЛ50 – материал проникающего действия с усиленным бронирующим эффектом  для выравнивания и ремонта бетонных, каменных, кирпичных поверхностей;
  • ВЛ «Суперпластичный» - материал проникающего действия с увеличенной пластичностью затвердевшего раствора;
  • марка 1 «Гидроизоляция поверхности» - материал проникающего действия повышенной долговечности и технологичности с бронирующим эффектом для обработки поверхностей;
  • марка 2 «Порошковый концентрат» – добавка в бетонные и цементно-песчаные растворы уплотняющего действия для обеспечения водонепроницаемости и морозостойкости; выпускается в виде порошка или в жидком виде;
  • марка 4 «Шовный» – добавка эластичная проникающего действия для заделки швов;
  • марка 5 «Порошковый гиперконцентрат» – добавка в бетонные и цементно-песчаные растворы уплотняющего и гиперпластифицирующего действия для повышения подвижности растворов, уменьшения количества воды затворения и обеспечения водонепроницаемости и морозостойкости;
  • марка 8 «Тампонажно-проникающий» – материал тампонажно-проникающего действия.

Для проведения электронно-микроскопического анализа материалы Антигидрон подготовлены в соответствие с методикой подготовки проб. Съемка образцов проводилась на электронном микроскопе TESLA BS 340. Для сравнения образцы анализировались при одинаковом первоначальном увеличении (с х100 до х1030; с х440 до х2000). Исследования проведены кафедрой вяжущих материалов Российского химико-технологического университета им.Д.Менделеева.
Механизм действия проникающей гидроизоляции заключается в образовании нерастворимых кристаллов, которые закупоривают поры бетона (рисунок 1).

Механизм действия проникающей гидроизоляции заключается в образовании нерастворимых кристаллов, которые закупоривают поры бетона

Рисунок 1

Рисунок 2. Структура бетона до обработки (а) и после обработки на глубине 150мм

Рисунок 2
Структура бетона до обработки (а) и после обработки на глубине 150мм

На первом этапе кольматирующие добавки начинают проникать в тело бетона из нанесенного на его поверхность носителя кольматирующих добавок, поэтому необходимо обеспечить условия, способствующие проникновению кольматирующих добавок вглубь бетона (рисунок 3). Через 1-2 недели после нанесения гидроизолирующего материала (второй этап), начиная от поверхности вглубь бетона вслед за фронтом проникновения кольматирующих добавок, возникает и растет зона эффективной кольматации бетона. их концентрация становится настолько низкой, что ее уже недостаточно для эффективной кольматации бетона, хотя сами кольматирующие добавки или продукты их реакции с бетоном могут обнаруживаться гораздо глубже. Такой защите не страшны поверхностные повреждения и изменения температуры в летнее и зимнее время, т.к. при повреждении поверхности открывается доступ воды внутрь бетона и активные химические добавки, имеющиеся в теле бетона, вновь растворяются в воде, и возникает вторичный фронт движения раствора добавок вглубь бетона и вторичное кольматирование бетона. Это явление называют «самозалечиванием».
Отличительной особенностью составов комплекса «Антигидрон» является наличие микроармирующего звена - добавки волластонита. Волластонит - это природный силикат кальция белого или светло-серого цвета с химической формулой CaSiO3.

Рисунок 3. Структура бетона сразу после нанесения покрытия (1 этап)

Рисунок 3
Структура бетона сразу после нанесения покрытия (1 этап)

Рисунок 4. Структура бетона через 1-2 недели после нанесения покрытия (2 этап)

Рисунок 4
Структура бетона через 1-2 недели после нанесения покрытия (2 этап)

Рисунок 5. Структура бетона через 1-2 месяца после нанесения покрытия (3 этап)

Рисунок 5
Структура бетона через 1-2 месяца после нанесения покрытия (3 этап)

В заглубленных сооружениях замедляется или прекращается отсыревание стен (стены начинают высыхать).
Через 1-2 мес после нанесения гидроизолирующего материала на поверхность бетона (третий этап) чем дальше вглубь бетона проникают кольматирующие добавки, тем больше их расходуется на образование нерастворимых кристаллов, а также на распределение по телу бетона.
Испытанные гидроизоляционные материалы, выпускаемые компанией ООО «Бийскхимстройматериалы», по своему функциональному назначению можно разделить на следующие основные группы:

I группа - материалы для защиты и гидроизоляции капиллярно-пористых строительных материалов. «Антигидрон» марки 1 «Гидроизоляция поверхности» - состав наиболее подходит для гидроизоляции поверхностей старых и новых конструкций из бетона, камня, кирпича и других пористых строительных материалов минерального происхождения.

II группа – материалы для ремонта и гидроизоляции строительных конструкций. Антигидрон марки ВЛ50 разработан специально для ремонта, выравнивания и гидроизоляции поверхностей из бетона, камня, кирпича. «Антигидрон» марки ВЛ «Суперпластичный» – двухкомпонентный ремонтно-гидроизолирующий и кладочный состав проникающего действия с повышенной деформационной стойкостью.

III группа – материалы для уплотнения рабочих швов. «Антигидрон» марки 4 «Шовный» – специально разработан для заделки швов и трещин в конструкциях из бетона, камня, кирпича, а также для заделки стыков перечисленных материалов с металлическими, стеклянными и пластиковыми поверхностями.

IV группа - материалы для устранения активных протечек воды в строительных конструкциях из бетона, камня, кирпича. «Антигидрон» марки 8 «Тампонажно-проникающий» – гидроизолирующий состав предназначен для устранения активных протечек воды в строительных конструкциях из бетона, камня, кирпича. После затворения схватывается даже под водой.


V группа – добавки для бетона и цементно–песчаных смесей упрочняющего, уплотняющего, а также пластифицирующего и водоредуцирующего действия.
«Антигидрон» марки 2 «Порошковый концентрат» — добавка для бетона и цементно–песчаных смесей. Увеличивает водонепроницаемость и морозостойкость бетонов и цементно–песчаных смесей. Отсутствие хлора позволяет использовать добавку для армированных бетонов. «Антигидрон» марки 5 «Порошковый гиперконцентрат» — порошковая добавка для бетона и цементно–песчаных смесей упрочняющего, уплотняющего, а также пластифицирующего и водоредуцирующего действия. Отсутствие хлора позволяет использовать добавку для армированных бетонов.

Результаты  испытаний гидроизоляционных материалов «Антигидрон» на основе волластонитового комплекса, свидетельствуют об их  высоком качестве.

Лабораторные испытания материалов «Антигидрон» проводилось по «Методике испытаний образцов гидроизоляционных материалов «Антигидрон», разработанной на основе требований ГОСТ 31357-2007 и в зависимости от функционального назначения материала.

Рабочий раствор «Антигидрон» марки 1 представляет собой высокопластичный не расслаивающийся раствор, который не склонен к сползанию с вертикальных поверхностей и к преждевременному пересыханию. Обработка бетона материалом «Антигидрон» марки 1 обеспечивает повышение водонепроницаемости на 5 ступеней, повышение морозостойкости на 250 циклов защищаемой конструкции.

«Антигидрон» марки ВЛ50 разработан для ремонта, выравнивания и гидроизоляции поверхностей из бетона, камня, кирпича. Антигидрон» марки ВЛ «Суперпластичный» – двухкомпонентный ремонтно–гидроизолирующий и кладочный состав проникающего действия с повышенной деформационной стойкостью. Использование для восстановления и гидроизоляции бетона «Антигидрон» марки ВЛ50 и марки ВЛ «Суперпластичный» обеспечивает увеличение водонепроницаемости бетона W12-16 и морозостойкости до 300 циклов (F300), повышая его долговечность; материалы имеют хорошую адгезию к бетону 3,3 МПа. Антигидрон марки 4 «Шовный» – специально разработан для заделки швов и трещин в конструкциях из бетона, камня, кирпича, а также для заделки стыков перечисленных материалов с металлическими, стеклянными и пластиковыми поверхностями.

Основные характеристики бетона обработанного материалом Антигидрон марки 4 приведены в таблице 3. Микроармирование волластонитовым комплексом и усиленная адгезия к подложке обеспечивают повышенную стойкость состава к воздействию воды (W12) и отрицательных температур - F350. Антигидрон марки 8 «Тампонажно-проникающий» – гидроизолирующий состав предназначен для устранения активных протечек воды в строительных конструкциях из бетона, камня, кирпича. После затворения схватывается даже под водой. После затворения водой раствор быстро схватывается (начало схватывания 0,5 мин, конец схватывания 1 мин). Затвердевший раствор обладает безусадочностью - линейное расширение составляет 0,06%. «Антигидрон» марки 2 «Порошковый концентрат» — добавка для бетона и цементно–песчаных смесей. Увеличивает водонепроницаемость и морозостойкость бетонов и цементно–песчаных смесей. «Антигидрон» марки 5 «Порошковый гиперконцентрат» — порошковая добавка для бетона и цементно–песчаных смесей упрочняющего, уплотняющего, а также пластифицирующего и водоредуцирующего действия. Введение в состав бетонной смеси «Антигидрон» марки 2 «Порошковый концентрат» обеспечило повышение водонепроницаемости бетона на 5 ступеней и морозостойкости на 250 циклов. Введение в состав бетонной смеси «Антигидрон» марки 5 «Порошковый концентрат» позволило увеличить подвижность бетонной смеси с марки П2 до марки П5 и получить высокомарочный плотный бетон.

Гидроизоляционные материалы серии «Антигидрон» на основе волластонитового комплекса, производимые компанией ООО «Бийскхимстройматериалы», обладают всеми необходимыми требованиями, предъявляемыми к гидроизоляционным материалам проникающего действия. Смеси рекомендуются для гидроизоляции и защиты бетонных и железобетонных конструкций, к которым предъявляются повышенные требования по водонепроницаемости и морозостойкости. Эти материалы могут применяться как самостоятельно, так и в системе покрытий, исходя из требований к защите конструкции и условиям эксплуатации.