Гидроизоляционные добавки для бетона и раствора

Всем известно, что бетон является самым прочным строительным материалом, однако наряду с довольно высокими прочностными характеристиками, он обладает низкой влагоустойчивостью. Так как внутри бетонной толщи находится огромное количество пор, капилляров и микротрещин, они постепенно наполняются водой, из-за чего происходит разрушение конструкций. Чтобы повысить гидроизоляционные свойства этого материала используют добавки в бетон для водонепроницаемости.

Такие присадки бывают двух типов: которые наносятся на застывший бетон и пластификаторы, добавляемые непосредственно в раствор до его заливки. Последний вариант предпочтительнее, так как в этом случае бетон получает максимальную защиту от влаги.

Гидрофобизирующие добавки заполняют все пустоты в бетонной массе и вытесняют попавший в смесь воздух. Благодаря этому бетон уплотняется и становится устойчивым к влаге, при этом все улучшенные характеристики не меняются на протяжении всего времени эксплуатации конструкции.

Полезно! Гидрофобность – это физическое свойство молекул, которые «пытаются избежать» контакта с водной средой.

В состав гидрофобных добавок для бетона входят: хлористое железо, кальциевая селитра и силикатный клей.

Также к водоотталкивающим присадкам относятся:

• соли нафтеновых кислот;
• парафин;
• кальциевые соли;
• стеариновая кислота.

Эти вещества не вступают в химическую реакцию с бетонным раствором и, по сути, являются только механическими примесями, которые выполняют только свою основную функцию – повышают гидроизоляционные свойства.

Кроме этого, к гидрофобизаторам можно отнести любые вещества, которые способны обволакивать стенки пор, защищая их от влияния влаги.

Добавки в бетон — гидроизоляция, способствующая улучшению качественных и эксплуатационных характеристик готового искусственного камня.

При высыхании и усадке раствора, образуются трещины, по которым вода может проникнуть внутрь блока. Добавки образуют внутри гидрофобную пленку, блокирующую проникновение влаги в поры.

Исследуя огромный ассортимент добавок, следует правильно подойти к выбору, учитывая необходимый конечный результат.

Наиболее популярными являются следующие присадки:

Добавка	Получаемые свойства	Фото
Пенетрон	Является полимерной добавкой. В процессе затвердевания бетона, кристаллизуется и закупоривает поры. Применяется для защиты от действия вод, в составе которых имеются активные химические вещества, в том числе соли, щелочи, кислоты (частным случаем является защита от воздействия сточных вод). При кристаллизации сохраняются микротоннели, способствующие сохранению паропроницаемости бетона. Повышает уровень гидрозащиты до уровня W20.

Гидроизоляционная добавка в бетон «Пенетрон Адмикс», в состав которой входят ионные комплексы кальция и алюминия, способны образовать нерастворимые кристаллогидраты, закрывающие поры диаметром до 0,4 мм или трещины сопоставимой ширины.

Кристаллит Сухая смесь, используемая для приготовления гидротехнического бетона с маркой водонепроницаемости до W16. Разрешен к применению для строительства зданий объектов пищевой индустрии, бассейнах и для резервуаров для хранения питьевой воды. Увеличивает прочность бетонного блока вдвое, совместим с присадками на основе солей натрия. Лахта Комплексная смесь в виде порошка. Используется для повышения водонепроницаемости, увеличения прочности, морозостойкости и как антикоррозийный препарат. Сокращает время жизни готового раствора, заливка должна быть произведена в течение 2 часов с момента введения добавки в раствор.

Бисил Жидкая добавка гидрофобизатор в бетон, придающая составу высокий уровень водонепроницаемости до W12 и морозостойкости. Её использование снижает пористость готового бетона и предотвращает высолы. На этапе затворения смешивается с водой, предназначенной для добавления в раствор. Гидрохит Порошок, применяется для улучшения показателей бетона по морозостойкости и водонепроницаемости до W10. Возможно использование в комплексе с другими добавками. При приготовлении раствора своими руками, предварительно следует размешать добавку в воде. Нельзя всыпать в бетон сухую смесь.

Подобрать правильную присадку дело непростое. Гидроизолирующая добавка в бетон должна выбираться, исходя из заданных условий.

Необходимо учитывать будут ли применяться другие присадки, повышающие морозоустойчивость или текучесть раствора. Кроме того, следует проанализировать химическую совместимость с затвердителями или замедлителями процесса твердения, если таковые будут использоваться.

Упустив нюансы, можно испортить состав бетона и получить в результате непригодный для заливки раствор. Самое опасное в данной ситуации, что узнать об этом вы можете лишь спустя время, когда переделка потребует уйму затрат.

Заказывая готовый бетон с гидроизоляционными добавками, проконсультируйтесь со специалистами, которые при составлении раствора изучат тип почвы и гидросреду, в которых будет эксплуатироваться бетонный блок. В некоторых случаях, рекомендуется произвести пробный замес.

источник

Гидроизоляция находит широкое применение в строительстве. Первоначально используемая для предотвращения гниения на границах различных частей здания (кровля и стропила; фундамент и само здание и т. д.) или несовместимых материалов (бетон и древесина; камень и кирпич и пр.), гидроизоляция стала применяться значительно более широко и для совершенно различных целей как в гражданском, так и в промышленном, и транспортном строительстве.

Под гидроизоляцией понимается система мер, направленная на защиту зданий и сооружений, либо их частей от протекания через них, проникновения внутрь (фильтрация и капиллярный подъём) и размывания водой или водными растворами.

Существуют различные виды гидроизоляции, направленные на решение разнообразных задач в различных средах и при использовании широкого спектра строительных материалов. Наиболее распространены следующие виды материалов, применяемые для этих целей:

• жидкие, которые наносятся напылением или обмазыванием, включая традиционный битум, жидкую резину, пластики и т. д.);
• металлические и пластиковые листы;
• рулонные, которые имеют высокую гибкость и эластичность (геосинтетики, геомембраны, геокомпозиты, полиэтилен, поливинилхлоридные мембраны и пр.);
• минеральные гидравлические вяжущие;
• глин, в том числе и бентонитовых;
• добавок (смесей проникающего характера).

Выделяется два основных типа гидроизоляции:

• антифильтрационная используется в подземных и подводных сооружениях для предотвращения просачивания воды;
• антикоррозионная защищает от агрессивных растворов, жидкостей и сред, а также электрокоррозии.

В свою очередь, антикоррозийная подразделяется по видам материалов на металлическую, минеральную, асфальтовую и пластиковую.

1. Окрасочная (горячая и холодная) производится в виде многослойного покрытия из полимерных (эпоксидно-каучуковых и т. д.) и битумных красок и лаков.
2. Обмазочная, многослойное покрытие на основе использования горячего битума.
3. Штукатурная (горячая и холодная) значительно более толстое многослойное покрытие из торкрет-штукатурки, холодные и горячие мастики и растворы на асфальтовой основе, полимерцементы и полимербетоны, позволяющие производить работы механическим путём без дорогостоящих ограждающих конструкций.
4. Оклеечная устраивается путём многослойной наклейки рулонной гидроизоляции из полимерных мембран и стеклопластика.
5. Литая или мастичная ­выполняется с помощью асфальтовой мастики или горячего раствора (битумоперлита, асфальтокерамзитобетона, пеноэпоксидов и пр.), путём разлива в несколько слоёв на горизонтальные поверхности или заливки на стенки.
6. Засыпная — это засыпка сыпучей гидроизоляции (асфальтоизол, гидрофобные порошки и т. д.) в слои и полости. Толще литой и выполняет, кроме того, теплоизоляционную функцию.
7. Пропиточная используется для достаточно пористых материалов (известняк, бетон, туф), производя пропитку вяжущими (петролатум, битум, полимерные лаки, каменноугольный пек и др.)
8. Инъекционная или ремонтная устраивается нагнетанием вяжущих (фурановая и карбамидная смола) в швы, специально приготовленные отверстия (при отсечке) и трещины зданий и сооружений.
9. Монтируемая выполняется из листов, лент и т. д. (пластик, металл, полимеры), прикрепляемых к необходимым участкам специальным крепежом.
10. Проникающая — это добавки, которые вносятся в само тело бетона и там кристаллизуются.
11. Напыляемая наносится из двух компонентов — основы и отвердителя и может использоваться для любых материалов с самой сложной формой поверхности.
12. Диффузионные и супердиффузионные мембраны — это специальные сложные системы, используемые для сбора конденсата в кровлях и вентилируемых фасадах.

По конструктивным особенностям выделяют:

• поверхностную;
• прижимную;
• работающую на отрыв;
• шпоночную;
• уплотнительную для деформационных швов;
• комплексную (выполняет несколько функций).

В результате заливки бетона происходит его твердение и усадка, что приводит к образованию микротрещин, по которым происходит движение воды. При этом снижается прочность бетона и увеличивается влаги через монолит.

Добавление специальных гидроизолирующих смесей позволяет улучшить все качественные показатели бетона и уменьшить влагопроницаемость.

Гидроизолирующие добавки действуют следующим образом: при контакте в растворе с компонентами цемента происходит их оседание в виде микрокаплевидных частиц в порах и капиллярах, при этом образуется гидрофобное покрытие, выталкивающее воду из пор.

Новые полимерные добавки (пенетроны) при добавлении в смесь кристаллизуются и происходит закупоривание пор. Кристаллы добавки, разрастаясь в порах и трещинах, преграждают путь молекулам воды, но при этом сохраняются микротоннели, свободно пропускающие пар.

Причем при усадке и образовании новых микротрещин в теле бетона рост кристаллов возобновляется и гидронепроницаемость остаётся на прежнем уровне. Так действуют добавки, вносимые при изготовлении бетона.

В случае когда бетонное покрытие уже существует, применяются проникающие смеси, содержащие специальные активные добавки. Растворенные ионы проникают во внутреннюю структуру конструкции по микропорам и в результате химической реакции кристаллизуются так же, как и в первом случае. Образуются нерастворимые кристаллогидраты, которые блокируют фильтрацию воды. Образование кристаллов может происходить до глубины примерно в полметра.

Сейчас стала применяться новая технология, получившее название «белая ванна», при которой используются водонепроницаемые бетоны, позволяющие воде проникать в бетон на незначительную величину.

При использовании бетона обычно основное внимание обращают на классификацию по маркам прочности. Но, кроме того, существует ещё ряд важных характеристик таких как морозостойкость F и водонепроницаемость W.

Существует ряд добавок, которые улучшают эти характеристики и вводятся в раствор либо при замешивании, либо прямо на строительной площадке добавлением в миксер. При добавлении добавок возможно снижение процентной доли цемента без ухудшения или с улучшением свойств бетона и сохранением марки.

Различаются следующие виды добавок:

• суперпластификаторы на лигносульфонатных солях. Их достоинством является сочетаемость с другими добавками;
• морозостойкие на нитрате кальция позволяют укладывать бетон при температурах ниже нуля и ускоряют его схватывание;
• гидроизолирующие добавки эффективные для конструкций, находящихся в непосредственном контакте с водой.

• фенилэтоксисилоксан, Алюмометилсиликонат натрия, Пластил, Аддимент Олеат натрия, Гидробетон;
• полигидросилоксан, КОМД, Сементол, Стеарат цинка;
• ССП, Этилсиликонат натрия.

Использование этих добавок позволяет изменить водонепроницаемость бетона, доведя до уровня W8 — W12.

Пенетрирующие современные кристаллообразующие добавки позволяют блокировать поры более эффективно. И могут быть использованы для любых конструкций.

Они доводят водопроницаемость до W18 — W20.

Наибольшее распространение получили следующие смеси:

1. Пенетрон. Защищает от проникновения влаги, гидроизолирует вводы коммуникаций, служит отсечкой для капиллярного подсоса и предотвращает напорные течи. Применяется для защиты бетона от морской воды, кислоты, щелочи, солей и сточных вод. Повышает водонепроницаемость до W20.
2. Кристаллит. Служит для доведения водонепроницаемости до W16.
3. Лахта. Смесь различных модификаторов, позволяющих увеличить водонепроницаемость, прочность, морозостойкость и устойчивость к коррозии.
4. Бисил. Доводит водонепроницаемость до W12, повышает прочность и морозостойкость.
5. Гидрохит. Повышает водонепроницаемость до W10, улучшает прочность и морозостойкость.
6. Кратасол. Пластификатор (W10) и суперпластификатор (W12).

Среди разных видов гидроизоляции внутренняя имеет ряд заметных достоинств по сравнению с внешними способами. Несмотря на прочность наружной изоляции, её слой постепенно разрушается, трескается и теряет многие защитные свойства, включая способность останавливать фильтрацию воды полностью. К тому же наружная гидроизоляция часто требует серьезных дополнительных работ, затрат времени, а стоимость материалов может быть высокой.

К преимуществам гидроизоляционных добавок к бетону можно отнести:

• повышение качества строительных работ;
• сокращение сроков проведения работ;
• снижение объемов работ;
• снижение стоимости работ;
• существенное увеличение продолжительности срока эксплуатации зданий;
• повышение защиты конструкций от воздействия влаги;
• снижение затрат на гидроизоляционные мероприятия.

Основным недостатком использования добавок можно считать увеличение теплопроводности бетона. Могут также возникать проблемы с монтированием керамической плитки и необходимости подбора специальных клеев. Кроме того, внесение добавок эффективно на стадии заливки бетона, а наружные методы могут производиться и в ремонтных целях.

Однако этот недостаток может быть ликвидирован за счёт пропиточной изоляции, которую, ряд экспертов в области гидроизоляции, считает одним из методов внесения добавок для бетона при одновременном создании тонкого гидроизоляционного наружного слоя.

К достоинствам пропиточной гидроизоляции относятся:

1. Возможность проведения работ изнутри.
2. Возможность наносить и на любую поверхность.
3. Возможность устройства после завершения строительных работ.
4. Отсутствие необходимости в защите.
5. Отсутствие необходимости грунтовки поверхности.
6. Возможность защиты бетона от выветривания и других погодных факторов.
7. Повышение морозостойкости.
8. Инертность к химическим веществам.
9. Обеспечение защиты от коррозии (окисления арматуры).

Недостатком является необходимость очистки поверхности старого бетона и его обезжиривание с помощью дробеструйного аппарата высокого давления.

Для подбора гидроизолирующих добавок желательна консультация со специалистом, так как необходимо рассматривать не только требуемые характеристики бетона, но и ту химическую и гидросреду, в которых он будет использоваться.

Поэтому каждый случай применения может требовать специального решения. Необходимо учитывать, что, как правило, в бетон также добавляются ускорители, замедлители, пластификаторы, микроармирующие добавки, противоморозные и воздухововлекающие вещества.

В отдельных случаях для проверки совместимости всех требуемых добавок необходимо проведение пробного замеса. Иногда следует индивидуальную добавку заменить комплексной, что снимает большую часть вопросов, но при этом необходимо чётко следовать инструкции производителя.

В последнее время предлагаются всё новые и новые добавки и смеси, которые быстро улучшают качества бетона. Профессионалы всегда знают обо всех новшествах и простая консультация может позволить сэкономить большое количество времени, усилий и средств.

источник

Прочность строительного материала — бетона — общеизвестна. Однако у него есть и другая, не менее значимая характеристика — влагонепроницаемость, параметры которой со временем падают. Материал имеет капилляры, поры и трещины, через которые вода и ее химические соединения его разрушают. Повысить гидроизоляционные свойства конструкций возможно на стадии затворения бетонной смеси применением специальных добавок.

Гидроизоляционные добавки в бетон предназначены для поднятия гидроизоляционных свойств его внутреннего массива в целях снижения показателей водопоглощения. Их действие во время эксплуатации в динамическом режиме уменьшает структурную пористость камня, заполняя трещины, пустоты, капилляры кристаллами (нерастворимыми в воде), которые разрастаются тем больше, чем дольше и сильнее действует влага. Они выдавливают из материала воду, осуществляя «саморемонт» изделий. Таким образом, добавки создают условия, чтобы камень не пропускал влагу внутрь. Они прерывают вымывание свободной извести, делающее его хрупким.

Химическими реакциями тело конструкций уплотняется, упрочняется, а поры запираются, уменьшаются в габаритах (радиус до 10 мкм) и распределяются в объеме более равномерно. Макропоры приобретают сферическую форму размерами до 0,1 мм, их количество уменьшается в разы. Вместе с тем паропроницаемость материала сохраняется.

Еще одним механизмом, повышающим гидрофобные свойства камня, является устилание стенок капилляров и пор продуктами гидратации цемента с добавками (гидрофобными веществами), которые в виде микроскопических сфер формируют покрытие. Итогом реакций является водоотталкивающий слой, который за счет сил поверхностного натяжения, выталкивает влагу наружу.

Альтернативный способ повышения гидроизоляции камня — использование реагентов, которые в смеси не вступают в реакцию с цементом, оставаясь механическими примесями (к примеру, нафтеновые кислоты, кальциевые соли, парафин и пр.). На стадии набора бетоном прочности подобные добавки создают условия для равномерного покидания влагой раствора, способствуя меньшей усадке. Также они повышают подвижность смеси, способствуют выходу из раствора на поверхность воздушных пузырьков, снижая пористость камня. На фоне этих процессов снижается скорость выделения раствором тепла, замедляется схватываемость и твердение смеси, так как падает скорость диффузии цемента и жидкости. Поэтому замедляется гидратация и на начальной стадии твердения резко падает прочность цементного камня, что в ряде случаев необходимо.

Основные плюсы — упрощение строительных операций и повышение их конечного качества, отказ от дополнительной гидроизоляции, что экономит ресурсы и время. В результате продлевается срок эксплуатации изделий, получивших повышенные показатели по водонепроницаемости (может подняться до W20), морозостойкости (вырастает на 100 циклов), прочности цементного камня на сжатие (увеличивается до 30% и больше). Позитивное влияние технологии помогает изолировать арматурный каркас изделий от влаги и паров извне.

Экономический плюс — возможность уменьшать массовую долю цемента в растворе на фоне повышения марочной прочности. У технологии есть и минусы — повышение теплопроводности за счет «запирания» влаги в бетоне, изменение свойств поверхности материала, приводящее к низкой адгезии с клеями (при установке плитки), штукатуркой. Также необходимо учитывать и проверять взаимодействие и совместимость с другими добавками.

Добавки гидроизоляционного действия бывают сухими порошками, разводимыми водой, и жидкими. Также присадки подразделяются на пластифицирующие, полимерные и кольматирующие.

Вводятся в состав для придания повышенной текучести (подвижности), образуя полимерную пленку на наполнителях (щебенка, песок). Если обработать добавками жидкий раствор, даже треснувший бетон остается водоупорным благодаря такой пленке.

Делают состав подвижным. Механизмы гидрофобизации: образование внутренней пространственной пленки, набор частицами поверхностного заряда (способствует взаимному скольжению), комбинированный (объединяет первые два). В последнем случае используется поликарбоксилат, также повышающий прочность изделий.

Уплотняют бетон после отвердения раствора, что увеличивает долговечность и марочную прочность конструкций даже в условиях воздействия агрессивных органики, неорганики и газовых составов. Они заполняют поры водонерастворимыми (тщательно измельченные материалы минерального происхождения, которые проявляют гидравлическую, пуццоланическую активность) и растворимыми (соли кальция, железа, алюминия, железа, смолы) веществами. В результате гидратации созданные соединения становятся нерастворимыми.

Гидроизолированный камень создается путем добавления добавок на стадии замешивания или в уже готовый раствор перед заливкой (обычно их массовая часть — 1% от веса цемента). Производители указывают нюансы применения на упаковках. Так, сухие смеси хорошо сочетаются с иными модификаторами композиций. Затворенный раствор необходимо обработать добавкой непосредственно перед заливкой в опалубку.

Гидроизоляционная добавка в виде порошка перед введением постепенно разбавляется водой в указанном соотношении и тщательно перемешивается. Полученный объем оперативно вливается в миксер с готовым бетонным раствором (в течение пяти минут после приготовления). Затем объединенная смесь перемешивается еще десять минут и льется в опалубку. Чтобы не ошибиться, необходимо следовать рекомендациям на упаковках продукции, учитывающим особенности конкретной присадки. Когда весовой объем цемента неизвестен, можно использовать пропорцию: 3 — 4 кг присадки на 1 м3 бетонного раствора.

К использованию предлагаются добавки различных производителей, продукция которых имеет особые акценты в применении.

Порошок, увеличивающий водонепроницаемость до W16, прочность на 50% и морозостойкость. Состав для гидроизоляции совместим с добавками, изготовленными на основе солей натрия (суперпластификатор), замещает своим весом массовую часть цемента в растворе. Нужное количество продукции разбавляется, перемешивается в течение 15 минут. Готовый состав вводят в бетонный раствор в соотношении 1 кг на 1 м3 бетона. Фасовка — пластиковое ведро 10 кг.

Порошкообразная смесь модификаторов (минеральных и химических), которая не вступает во взаимодействие с компонентами композиции бетона, не влияет на его текучесть. Поднимает прочность, водонепроницаемость (на 4 – 6 классов), морозостойкость и коррозионную стойкость. Масса компонента — 5% к весу цемента в растворе, после его введения в бетон заливка должна быть использована за два часа. Фасовка в мешки по 20 кг.

Жидкость, придающая бетону повышенную водонепроницаемость до W12 и морозостойкость, снижающая пористость камня, предотвращает высолы. Материал вливается прямо в воду, предназначенную для затворения. Розничная упаковка — пластиковые емкости на 1 и 20 л.

Для гидроизоляции конструкций также широко применяется продукция других торговых марок, к примеру, «Пенетрон», «Гидрозит» (тип ВК), «Гидрохит», «Кратасол» и пр.

Прежде всего, добавкам в каждой конкретной ситуации находится свое применение. Это обусловлено тем, что они могут применяться совместно с антиморозными, пластифицирующими, микроармирующими, воздухововлекающими веществами, а также замедлителями, ускорителями твердения и пр. Поэтому целесообразно взвесить последствия взаимодействия химических реагентов на качестве искусственного камня. В добавках на заказ может быть композиция компонентов с индивидуальными свойствами. Во всех случаях следует придерживаться указаний изготовителя на упаковке.

Эффективный способ надежного повышения гидрофобности конструкций в течение всего периода эксплуатации — введение в раствор бетона гидроизоляционных добавок. Такие компоненты значительно повышают и другие свойства бетона.