----
----






Защитное покрытие для дорожных сооружений


В. Ю. ЧУХЛАНОВ, доцент; Ю.Т. ПАНОВ, доцент; А. Н. АЛЕКСЕЕНКО

К техногенным агрессивным веществам можно отнести диоксид серы, образующийся при сжигании угля или торфа, а также при производстве целого ряда химических продуктов, и попадающий на дорожные сооружения в виде кислотных дождей. По коррозионной активности диоксид серы ничем не уступает водорастворимым хлоридам, а по ряду параметров превосходит их.
   Таким образом можно сделать следующий вывод: для длительной эксплуатации дорожных сооружений необходим поверхностный защитный барьер, предохраняющий железобетонные конструкции от разрушения. Одним из возможных решений является обработка поверхности строительной конструкции гидрофобизирующими жидкостями. При гидрофобизации химический реагент сравнительно глубоко (на несколько десятков миллиметров) проникает внутрь строительного материала. Хотя при этом пористая структура сохраняется, но строительный материал приобретает значительные водоотталкивающие свойства. В настоящее время в нашей стране для промышленной гидрофобизации широко используют олигоэтил(метил)гидридсилоксановые жидкости и алкилсиликонаты натрия. Олигоэтил (метил)гидридсилоксаны нерастворимы в воде и обычно используются в виде водных эмульсий [1]. При взаимодействии алкилгидридсилоксанов с содержащимся в бетоне гидроксидом кальция возможно протекание следующей реакции:
   (-SiRН-H)+Ca(OH)2 => SiRН-O-Ca-OH+H20
   Под действием углекислого газа, содержащегося в воздухе, алкилсиликонаты натрия разлагаются на алкилсилантриолы и полиалкилсилоксанолы, вступающие, в свою очередь, в реакцию с оксидами и гидроксидами, входящими в состав бетона, образуя при этом гидрофобную пленку. Алкилсиликонаты используют обычно в виде водных или водно-спиртовых растворов. Однако надо заметить, что применение кремнийорганических продуктов ограничивается их высокой стоимостью.
   Поэтому возникла необходимость создания сравнительно недорогого, но достаточно эффективного гидрофобизирующего материала. Для исследований была выбрана композиция на основе тетраэтоксисилана [ТЭОС], совмещенного с пипериленстирольным олигомером [ППСО]. ППСО является сопутствующим продуктом на предприятиях по получению синтетического каучука и характеризуется сравнительно невысокой стоимостью.
   Исследования условной вязкости, массовой доли летучих и нелетучих веществ, атмосфероустойчивости, адгезии и гидрофобизирующего эффекта проводились в соответствии с общепринятыми стандартами и методиками (ГОСТы: 9.045; 9.401; 9.403; 9.407; 9074; 6992; 19007; 15140; 8420).
   Как показали исследования, ТЭОС и ППСО полностью совместимы друг с другом во всех соотношениях. Авторами было сделано теоретическое предположение о возможности образования химических связей между этими веществами, обусловленных наличием реакционноспособных групп в ТЭОС и кратных связей в ППСО. Это предположение было подтверждено исследованиями отвержденных на воздухе полимерных пленок ТЭОС-ППСО на спектрофотометре ИК-22. На спектрограммах четко прослеживается полоса в области 900–700см-1, которая отвечает колебаниям связи Si–C и не зависит от природы замещающих групп. Кроме того, косвенным подтверждением образования нового соединения является снижение потерь массы композиции ТЭОС-ППСО при термообработке по сравнению с исходными компонентами (табл.1).

Табл.1 Зависимость потери массы композиции от времени термообработки при 150°С.


   Гидрофобный эффект при обработке строительных материалов рассчитывался по следующей формуле [2]:
   Э=(В0-В)/В0Ч100% ,
   где В0,В – водопоглощение образцов соответственно без покрытия и с покрытием.
 Рис. 1. Зависимость эффекта гидрофобизации от концентрации ТЭОС в композиции.  Изучение эффекта гидрофобизации проводилось на стандартных бетонных и асбоцементных образцах. Гидрофобизацию осуществляли путем погружения образцов на две минуты в 5% раствор исследуемой полимерной композиции и последующей их выдержки на воздухе в течение 14 дней. На рис.1 приведены изменения гидрофобного эффекта покрытия в зависимости от содержания ТЭОС в полимерной композиции. Как и предполагалось, увеличение содержания ТЭОС приводит к возрастанию эффекта гидрофобизации. Однако после увеличения его концентрации более чем на 20%, значения эффекта гидрофобизации изменяются незначительно, в пределах нескольких процентов.
   Одним из условий длительного сохранения полезных свойств гидрофобизирующих покрытий является наличие достаточной адгезии между защитной полимерной пленкой и строительным материалом. Однако определить адгезионные характеристики непосредственно на гидрофобизированном образце чрезвычайно сложно в связи с тем, что строительный материал имеет пористую структуру и кроме того отсутствует сплошная полимерная пленка. Поэтому было решено дополнительно смоделировать исследование адгезионных характеристик на материалах с минимальной пористостью – кварцевым стеклом и полированным мрамором. Для образования сплошной пленки достаточной толщины использовался раствор гидрофобизатора с повышенной концентрацией.
   Адгезионные характеристики определяли на адгезиметре «Константа». Гидрофобизирующая композиция в виде 15% раствора в уайт-спирите наносилась на подложку с помощью пневматического распылителя. В качестве подложки использовались пластины из шлифованного бетона, асбоцемента, кварцевого стекла и полированного мрамора. После сушки материала в течение 72 часов на покрытие цианакрилатным клеем наклеивались стальные грибки и проводились испытания по определению предела прочности при отрыве. На рис.2 представлена графическая зависимость адгезионных характеристик от содержанияРис. 2. Зависимость предела прочности при отрыве от содержания ТЭОС  в композиции. ТЭОС в композиции. Наилучшая адгезия наблюдается на подложках из бетона и асбоцемента. Это обстоятельство по-видимому связано с пористостью структуры данных материалов, что вероятно и привело к завышенным результатам при определении предела прочности при отрыве. Но несмотря на это предел прочности при отрыве для сплошной кварцевой подложки достигает значительной величины – 3,8 МПа. Для мраморной подложки эта величина меньше – 2,9 МПа, но в целом находится на достаточно высоком уровне. Эти результаты позволяют сделать предположение о приемлемости использования системы ТЭОС – ППСО для гидрофобизации зданий и сооружений, так как диоксид кремния и карбонат кальция являются основой очень многих строительных материалов. Зависимость предела прочности при отрыве независимо от материала подложки носит экстремальный характер. Максимальные значения предела прочности при отрыве достигаются при концентрации ТЭОС 20–25%.
   Для исследования атмосферостойкости гидрофобизирующего покрытия были проведены ускоренные испытания в климатической камере ИП-3 в течение 30 дней как гидрофобизированных асбоцементных образцов, так и покрытий в виде пленки, полученных аналогично как в случае определения адгезионных характеристик. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Табл.2. Имитация воздействия неблагоприятных атмосферных факторов на гидрофобизирующее покрытие и гидрофобизированные образцы.


   Обычно принимают, что испытание образцов в течение 360 часов в климатической камере соответствует одному году их пребывания в реальных атмосферных условиях. Добавление в композицию уже 10% ТЭОС повышает устойчивость материала к неблагоприятным факторам и модифицированные покрытия выдерживают испытания без разрушений. Что касается помутнения покрытий с содержанием ТЭОС 50% , то это можно объяснить полным гидролизом избытка кремнийорганического соединения до коллоидного диоксида кремния, который в целом не оказывает существенного воздействия на свойства композиции.
   Потери гидрофобизирующего эффекта для композиций, содержащих ТЭОС, крайне незначительны и по результатам испытаний можно предположить, что срок сохранения удовлетворительных гидрофобных свойств при эксплуатации конструкций, обработанных данными составами, в реальных условиях будет составлять не менее пяти лет. Это сопоставимо с такими серийно используемыми гидрофобизаторами как алкилсиликонаты натрия. По предварительным расчетам стоимость разработанных материалов будет на 10 – 15 % ниже по сравнению с алкилсиликонатами, что в условиях их массового применения может привести к существенному экономическому эффекту.
   Таким образом в результате проведенных исследований была показана принципиальная возможность использования исследуемой композиции в качестве гидрофобизирующего материала для поверхностной обработки строительных конструкций и выявлена тенденция разработки новых гидрофобизаторов с нетрадиционной химической структурой.


   Библиографический список:
   1. Соболевский М.В., Музовская О.А., Попелева Г.С. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов. Под общей ред. проф. М.В. Соболевского. М.: Химия, 1975.
   2. Цыпкина О.Я. Гидроизоляция и антикоррозионная защита железобетонных конструкций и сооружений. Киев: удiвельник, 1977.

  

Список товаров, услуг и цен предоставляемых организациями разместившими объявления на сайте (В алфавитном порядке. Тестовый режим)
Страница 1: AL - антистатик
Страница 2: аренда - водопровод
Страница 3: водослив - желоб
Страница 4: жилье - короткобазовый
Страница 5: коррубит - наирит
Страница 6: наклейка - пергамин
Страница 7: перевозка - радиатор
Страница 8: разгрузка - средство
Страница 9: СРО - услуги
Страница 10: установка - ящик

Строительные материалы в Интернете:



Архив объявлений с предложениями строительных материалов описаных в статьях:
Объявления строительных фирм Объявления строительных фирм (1)
Объявления строительных фирм (2) Объявления строительных фирм (3)
Объявления строительных фирм (07.06.08) Объявления строительных фирм (22.07.08)
Объявления строительных фирм (12.09.08)  
Цены на строительные материалы описанные в статьях (прайс-листы):
Строительство и ремонт
Кирпич и стеновые материалы
Окна и оконные конструкции
Двери, ворота, входные группы
Ограждающие конструкции, офисные перегородки
Пиломатериалы, изделия из дерева
Отделочные материалы
Керамическая плитка, керамический гранит
Лаки, эмали и краски
Стекло, поликарбонат, зеркала
Стройматериалы 1 Стройматериалы 2 Стройматериалы 3
Кровля, кровельные материалы
Гидро-, звуко, теплоизоляционные материалы
Сантехника, канализация
Отопление и вентиляция
Электрооборудование
Металл, кованные изделия
Машины, оборудование и инструмент
Дизайн и интерьер
Услуги в области строительства
Различные стройматериалы
Стройматериалы 4

Интернет-сайты предлагающие стройматериалы: