Известно, что большинство строительных материалов разрушается под действием воды. Мигрируя в порах, вода постепенно растворяет соли, что при переменном увлажнении-высыхании нарушает структуру, снижает прочность материала, вызывает коррозию арматуры в железобетоне. Кроме того, растворенные соли диффузируют на поверхность материала и образуют на нем пятна (высолы), которые не только портят внешний вид здания, но и нарушают его теплообмен. Многократное замораживание-оттаивание воды в порах материала в конце концов приводит к его растрескиванию и разрушению.
Гидрофобизаторы, применяемые для защиты строительных конструкций, должны глубоко проникать в поры материала, при высыхании не образовывать поверхностной пленки, не препятствовать испарению влаги из материала, сохранять цвет и фактуру поверхности, а также обладать высокой химической стойкостью, термостойкостью, стойкостью к атмосферным воздействиям и быть безвредными и экономичными.
Наиболее полно перечисленным свойствам соответствуют кремнийорганические соединения, обладающие физиологической инертностью, высокой химической стойкостью, устойчивостью к воздействию влаги, ультрафиолетового и коротковолнового видимого излучения. [67, 68]
Кремнийорганические гидрофобизаторы
Компания «СОФЭКС» занимается разработкой и производством высокоэффективных кремнийорганических гидрофобизаторов марки «СОФЭКСИЛ»: «СОФЭКСИЛ- 40», «СОФЭКСИЛ 30-04М», «СОФЭКСИЛ 60–70», «СОФЭКСИЛ-Защита М», «СОФЭКСИЛ-Защита К». Эти материалы делятся на две группы. Одна из них предназначена для защиты зданий и сооружений из бетона, керамического и силикатного кирпича, природного и искусственного камня, штукатурки, черепицы, мрамора и других минеральных пористых материалов. Материалы второй группы применяются в производстве кирпича, строительных материалов из цемента, бетона, глины, гипса (пазогребневых, гипсокартонных и гипсоволокнистых плит), теплоизоляционных материалов на минеральной основе.
Защита конструкций и фасадов заданий от атмосферных воздействий, промышленных загрязнений и химической эрозии обеспечивается поверхностной обработкой растворами кремнийорганических гидрофобизаторов, которые могут применяться как самостоятельно, так и в виде подслоя перед нанесением фасадных (кремнийорганических или любых других) красок и эмалей.
Поверхностная обработка кремнийорганическими гидрофобизаторами позволяет сохранить внешний вид фасада в течение 1015 лет, повысить долговечность здания, снизить затраты на ремонт и реставрацию.
Гидрофобизация строительных материалов разделяется на поверхностную и объемную. В зависимости от строительного материала, технологии производства и условий работы выбирается способ обработки и тип гидрофобизатора.
Использование кремнийорганических гидрофобизаторов в производстве керамического и силикатного кирпича, черепицы, шифера и асбестоцементных плит значительно улучшает их эксплуатационные качества: в несколько раз снижается водопоглощение материалов, повышается их морозостойкость и атмосферостойкость, а в конечном итоге — долговечность. Так, обработанный кирпич практически теряет способность к капиллярному подсосу воды, меньше загрязняется в атмосферных условиях, имеет повышенную морозостойкость, сохраняет теплозащитные свойства кладки.
Введение кремнийорганических гидрофобизаторов («Софэксил-40», «Софэксил 60–70», «Софэксил-Гель») в качестве модифицирующих добавок при производстве таких изделий, как бордюрный камень, тротуарная плитка, искусственный камень и облицовочная плитка позволяет повысить морозо- и коррозионную стойкость, предотвратить образование «высолов» и появление плесени, а значит увеличить срок службы изделий.
Одним из наиболее надежных, простых и экономичных способов значительного повышения качества и долговечности цементнопесчаных, известково-песчаных и других штукатурок является введение кремнийорганических гидрофобизаторов в растворы с водой затворения («Софэксил-40», «Софэксил 60–70») или сухую смесь («Софэксил-Гель»). Гидрофобизированные таким образом штукатурки становятся водостойкими, повышается их прочность и морозостойкость.
Применение гипса в строительстве ограничено его малой устойчивостью к воде. При перевозке или хранении на открытом воздухе под действием атмосферных осадков гипсовые изделия за 15–20 минут поглощают до 20–27 % воды. Это приводит к их быстрому разрушению. Поэтому при производстве гипсоволокнистых плит для гидрофобизации гипса (придания водоотталкивающих свойств) используется «Софэксил-40»; при производстве гипсокартонных и пазогребневых плит — «Софэксил-40А», «Софэксил 30–40». Введение гидрофобизаторов «Софэксил-40», «Софэксил-40А» в количестве 0,5–1,5 % от сухого вяжущего позволяет снизить влагопоглощение готовых изделий в десятки раз.
Гидрофобизатор «Софэксил-40» успешно апробирован в производстве влагостойких гипсоволокнистых плит на заводе «Авангард KNAUF» в Дзержинске, а также для объемной гидрофобизации пазогребневых плит на заводе в Воскресенске.
Эмульсия «Софэксил 30-04М» предназначена для поверхностной и объемной гидрофобизации конструкций из бетона и изделий на основе цемента.
В табл. 6.1 приведены данные по водопоглощению образцов, обработанных различными гидрофобизирующими составами. Расход гидрофобизируюших составов зависит как от свойств гидрофобизатора, так и от структуры и природы материала и характера его поверхности.
Применение кремнийорганических гидрофобизаторов в строительстве экономически выгодно, так как не требует специального оборудования. Низкий расход этих продуктов позволяет обеспечить эффективную защиту сооружений и конструкций на длительный период. [67, 105]
Объемная гидрофобизация
Объемная гидрофобизация по сравнению с поверхностной позволяет резко повысить морозостойкость строительного материала. Однако при этом надо учитывать, что при объемной гидрофобизации расход сравнительно дорогого гидрофобизатора возрастает практически на два порядка по сравнению с поверхностной гидрофобизацией. Поэтому объемную гидрофобизацию целесообразно проводить для ответственных конструкций, эксплуатирующихся в тяжелых, с точки зрения воздействия агрессивных факторов, условиях. Это могут быть железобетонные конструкции мостов, эксплуатирующиеся в морской воде, бетонные конструкции тепловых и атомных электростанций, подвергающиеся воздействию перепадов температур, здания и сооружения химических производств, работающие в среде повышенной кислотности.
ЗАО «Владдор НИИ» рекомендует в качестве гидрофобизирующего материала использовать водную эмульсию системы «ОППС-ТЭОС» для гидрофобизации железобетонных мостов, путепроводов, а также памятников архитектуры. Так, в 2003 году участок стены Кремля Александровской Слободы (г. Александров Владимирской обл.) был обработан гидрофобизирующсй эмульсией с целью его защиты от неблагоприятных факторов. По предварительным расчетам стоимость этой водной гидрофобизирующей эмульсии на 10–15 % ниже по стандартных алкилгидрид-силоксановых жидкостей, используемых в настоящее время.
Гидрофобизирующая жидкость «Силоксил»
