Все строительные конструкции из силикатных материалов – бетона, керамзитобетона, пенобетона, кирпича, шлакоблоков, цементно- и цементно-песчаных штукатурок, искусственного камня, гипсокартона, шифера, черепицы постоянно подвергаются отрицательному влиянию различных атмосферных факторов, приводящих к сокращению их срока службы и значительному ухудшению эксплуатационных свойств.
Наиболее мощным фактором отрицательного воздействия на строительные материалы является вода. Одной из особенностей современных строительных материалов является их пористость, а вследствие этого – высокое влагопоглощение. Вода, проникая сквозь поверхность в капилляры, образует пленки, в которых растворяются агрессивные газы и твердые вещества, растворы солей, которые нарушают структуру материала и приводят к его преждевременному разрушению. К тому же она способствует росту микроорганизмов (бактерии, лишайники), выделяющие различные химические вещества и ускоряющие разрушение.
Однако основным фактором разрушения является перепад температур, при котором происходит циклическое замораживание – оттаивание влаги в порах материала вследствие чего он постепенно разрушается.
Кроме того, влажные материалы в значительной степени теряют свои теплоизоляционные свойства, что приводит к дополнительным потерям тепла и повышению расхода теплоносителей.
В настоящее время разработаны способы защиты строительных материалов от влаги при помощи химических добавок, которые начали широко использоваться в развитых странах мира. При их применении блокируется проникновении воды внутрь материала.
Существующие способы атмосферостойкой защиты разделяются на 2 основных вида: объемную гидрофобизацию строительных материалов при их изготовлении и гидрофобизацию уже готовых строительных конструкций.
При 1-м способе необходимую химическую добавку вводят, например, при изготовлении бетона или гипсокартона в воду затворения в небольших количествах (0,05-0,2% от веса цемента или гипса), после чего готовый материал снижает влагопоглощение в десятки раз, что значительно улучшает эксплуатационные свойства и увеличивает срок службы зданий и сооружений.
В настоящее время в развитых странах большинство марок бетона выпускается с химическими добавками: в Японии более 80%; США, Германии, Франции и Италии более 70%.
При строительстве новых объектов более предпочтительным является метод объемной гидрофобизации строительных материалов, так как он менее затратный и более эффективен.
Среди применяемых гидрофобизаторов наиболее эффективны и удобны в применении силиконовые (кремнийорганические) соединения. Они образуют прочные химические связи с поверхностью обрабатываемого материала и при объемном способе применения действуют на протяжении всего срока службы материала.
Важным преимуществом силиконовых гидрофобизаторов является комплексность их действия. При их использовании достигаются следующие цели:
- Защита от проникновения влаги внутрь материала;
- Повышение теплоизоляционных свойств поверхности;
- Увеличение срока службы зданий и сооружений;
- Увеличение морозостойкости и коррозионной стойкости конструкций;
- Повышение прочности материала;
- Предотвращение роста микроорганизмов и лишайников на поверхности материала;
- сокращается расход цемента;
- Защита от образования высолов.
При этом не понижается воздухопроницаемость бетонной конструкции, т.е. бетон по-прежнему «дышит». При использовании силиконовых добавок значительно улучшаются технологические свойства бетонной смеси: длительно сохраняют подвижность, удобоукладываемость, исключается водоотделение, сохраняется ее стабильность.
В настоящее время оптимальным вариантом для объемной гидрофобизации бетона, кирпича, гипсовых изделий, других силикатных материалов, а также поверхностной защиты зданий и сооружения являются силиконовые продукты – SL-11K и SE 50-94M.
SL-11K представляет собой водный раствор метилсиликоната калия или натрия, SE 50-94M– водная эмульсия полиметилгидридсилоксановой жидкости.
Оба продукта выпускаются серийно, качественные показатели соответствуют лучшим зарубежным аналогам.
Использование этих материалов предусмотрено международными стандартами и нормами в качестве гидрофобизирующих, пластифицирующих, газообразующих и газововлекающих добавок для бетона.
Применение добавок несложно и возможно как в условиях крупных заводов ЖБИ, так и непосредственно по месту изготовления бетона, цементных растворов или других строительных смесей.
Перед применением при поверхностной гидрофобизации жидкости легко разбавляется водой до рабочей концентрации, при объемном способе расчетное количество гидрофобизатора добавляется непосредственно в воду затворения в концентрированном виде.
Как уже отмечалось, здания и сооружения из бетона, кирпича, природного камня и других силикатных материалов постоянно подвергаются мощному отрицательному воздействию воды и других атмосферных факторов, что приводит к ухудшению их эксплуатационных свойств, преждевременному старению и разрушению. В этом случае наиболее эффективным способом решения проблемы является обработка фасадных поверхностей 5-10%-й водной эмульсией SE 50-94M. При этом в десятки раз понижается водопоглощение и значительно продлевается срок службы материалов.
Использование эмульсии SE 50-94M в качестве добавки к бетону позволяет повысить его морозостойкость в 3-5 раз, сократить расход цемента, снизить капиллярный подсос сооружений, увеличить межремонтный период в 2-3 раза, сократить сроки высыхания цементного раствора на 20-50%, устранить гидроизоляционные покрытия в цементных стяжках.
Появление новых положительных эксплуатационных свойств при использовании силиконовых добавок очень важно при строительстве ответственных гидротехнических и транспортных сооружений, как гидроэлектростанции, мосты, портовые объекты. Так бетон с силиконовыми добавками, применяемый для подобных сооружений, сохраняет стабильную морозостойкость при 1000 и более циклов замораживания и оттаивания.
Преимуществом силиконовых материалов является их хорошая совместимость с другими химическими добавками к бетону, в т.ч. с пластификаторами (С-3) – лигносульфатами и др., при этом достигается максимальный эффект. Например, сочетание суперпластификатора С-3 и эмульсии SE 50-94M в качестве комплексной добавки значительно повышает гидрофобизацию, морозостойкость, водонепроницаемость и стойкость к агрессивным средам.
