Нанесення холодної грунтовки за методом глибокої ін'єкції бітуму в поверхню цементного розчину або бетону

Покриття свежеуложенного бетону бітумними матеріалами з метою збереження води, введеної при замішуванні і необхідної для гідратації цементу в бетоні, застосував інж. Парчук в 938-39 гг.1. Свежеуложенной похила бетонна облицювання дериваційного каналу, товщиною 12-20 см, покривалася шаром в'язкої нафти. До покриття нафтою бетон витримувався 3-4 години під вологими щитами, поки він не схоплювався настільки, бітумний склад можна було наносити без пошкодження поверхні бетону.

Нафта невеликими порціями виливалася на середину верхньої частини стрічки бетонної облицювання, а потім зганяють до низу і боків щітками, виготовленими з мішковини або рогожі. Витрата нафти на покриття 1 м2 поверхні бетону становив 600-700 г.

Для більш зручного нанесення нафти при знижених температурах, коли її в'язкість зростає, застосовувалося розрідження нафти гасом, який вводився в кількості 10-15% гульвісу.

Мал. 1. Втрати води з бетону на випаровування при температурі 25 °.

Зразки, покриті нафтою, протягом перших 3 діб абсолютно не втрачали у вазі. Потім, у міру висихання бітумного складу і, можливо, порушення цілісності плівки, було помічено незначне випаровування води; за 8 діб загальна втрата води становила не більше 21% (1,6% від ваги зразка).

Як встановили дослідження, цю втрату води можна значно знизити, якщо нанести другий шар нафти при температурі навколишнього середовища вище 25 °.

На рис. 1 показані криві, які виражають втрати води від випаровування для бетону без догляду і при догляді за методом інж. Пар-чука. З графіка видно, що саме інтенсивне випаровування води відбувалося в перші чотири години; за цей час випаровується 42% загальної кількості введеної в бетон води. Таким чином, своїм методом нефтеванія інж. Парчук зберіг від випаровування тільки 54% -42% = 12% води, а основне її кількість 42% -17% = 25% було збережено в бетоні трудомістким, хоча і нетривалим доглядом за бетоном шляхом укриття свежеуложенного бетону щитами з двошаровий вологого Бердана.

Спроби застосування холодної грунтування свежеуложенного бетону і пристрої по ньому оклеечной гідроізоляції зустрічалися і раніше. Так наприклад, в 1934 р, при гідроізоляції з-свежеуложен-

бетону і цементного розчину і для просочення поверхні тонкої було запропоновано використовувати явище вакууму, роззявляти під час схоплювання цементу.

Як відомо, в системі «цемент + вода» за першу добу твер-ення відбувається зміна пластичності, а також наростання міцності і зміна обсягу як абсолютного ', т. Е. Системи «цемент + вода», так і уявного, т. Е. обсягу, займаного цементним розчином. Ці зміни виникають в результаті складних фізико-хімічних колоїдних процесів, під впливом 'яких конгломерат одних певних мінеральних сполук перетворюється в конгломерат гід-ратних з'єднань, що мають іншу структуру і нові фізичні властивості-

Зменшення абсолютного обсягу системи «цемент + вода» виявлялося і зазначалося поруч дослідників.

Процес гідратації цементу (при В / Ц-0,65) в перші 24 години з моменту замішування відбувається так інтенсивно, що в цей період з цементом хімічно зв'язується 50 і більше відсотків води, яка бере участь в гідратації протягом 28 днів. З цією можна зробити висновок, що фізико-хімічні процеси особливо сильно впливають на фізичні властивості бетону саме в цей період твердіння.

У перші години замішування бетону, в залежності від водоудер-жива здатності суміші при надлишку зачиненими води, ця вода прагне відокремитися від бетону. Потім починається бурхливий поглинання вільної води бетоном, яке, поступово затухаючи, триває 4-5 днів.

На рис. 2 показана крива, що виражає виділення і поглинання води свіжим бетоном, а на рис. 3 - графік розвитку пустот в порах цементного каменю.

Дослідженнями встановлено, що поглинання води бетоном є наслідком зменшення абсолютного обсягу при переході г; процесі твердіння системи «цемент - вільна вода» в систему «цемент + зв'язана вода». Зменшення абсолютного ° о'ем системи «цемент + вода» в міру гідратації викликає відсмоктування води з капілярів, внаслідок чого в них образу-ється вакуум.

Зазначене положення було підтверджено на досвіді визначення всмоктування води бетоном в період схоплювання і твердіння.

Мал. 2. Виділення і поглинання води свіжим бетоном.

Підйом ртуті в трубці спочатку йшов інтенсивно, потім сповільнювався і так тривав протягом декількох днів. Як видно з рис. 4, максимальна величина всмоктування дорівнювала 39 см ртутного стовпа. Після цього, у міру твердіння і висихання бетону, стовпчик ртуті падав і через 17 днів майже зникав.

При повторенні досвіду, з покриттям вільної поверхні бетону між воронкою і стінками судини бітумом, вакуум або «всмоктує ефект» розвивався в такому ж обсязі.

Мал. 3. Розвиток пустот в порах цементного каменю.

Мал. 4. Сила всмоктування води бетоном в період схоплювання і твердіння:

Відомо, що бітуми є пластично-в'язкими матеріалами в певному інтервалі температур, і обклеювання бітуму з бетоном або будь-якою поверхнею, з якої можливо зчеплення-(адгезія) бітуму, залежить від температури, тиску і часу.

При розплавлених бітумах для досягнення склеювання при мінімальній тривалості дотику склеюються не потрібно майже ніякого тиску. Однак зі зниженням температури бітуму для забезпечення склейки необхідно докласти тиск протягом досить 'тривалого часу.

При дослідах з накладанням пластинки бітуму на поверхню свежеуложенного бетону або з забарвленням гарячим бітумом поверхні свіжого бетону в обох випадках бітум під дією розвивається вакууму міцно склеюються з поверхнею бетону. При цьому на 14-й день сили зчеплення досягали 4,5 5,4 кг) см2 і не зменшувалися з плином часу.

Проведені досліди показали, що розплавлений або твердий чистий бітум, а також бітум, змішаний з піском в кількості ,, перевищує обсяг порожнеч у піску, здатний зчіплюватися з вологою поверхнею свіжого бетону. Ефект зчеплення при цьому залежить від віку бетону: протягом перших 2-3 годин після замішування здатність зчеплення найбільша, потім, - у міру збільшення віку бетону, -падает, а після закінчення 24 годин - практично не спостерігається.

При нанесенні шару бітумного розчину на поверхню свежеуложенного бетону відбувається ін'єкція розчину в бетон на глибину 2-6 мм.

В. 1939 р проф. П. В. Трубніковим і інж. Юдовіч при гідроізоляції фундаментів Палацу Рад, а також нами при влаштуванні досвідчених покрівель на заводі в м Краматорську була успішно застосована огрунтовка свежеуложенного 'бетону і цементного розчину. При цьому практично, на виробництві, була встановлена ​​здатність погрунтувати бетону і розчину міцно склеиваться з гарячою бітумною мастикою.

Нижче описується рекомендований порядок ізоляції вільної поверхні бетону.

Після закінчення бетонування, коли бетон почав схоплюватися і з його поверхні зникла зайва вода, поверхня бетону ґрунтує холодної грунтовкою. У разі утворення на поверхні бетону плівки цементного молока, ця плівка видаляється дротяною щіткою, і вся поверхня загладжується дерев'яним полутерком. Після такої підготовки поверхню бетону покривається шаром бітумного розчину, виготовленого на місці (наприклад, розчину з 40-60% бітуму і 60-40% мед-

Члени випаровується розчинника). Через 8-12 годин розчин вбирається в бетон, частково випаровується, і на поверхні бетону залишається міцно до неї прилип тонкий і щільний шар бітуму.

Розріз бетону показує, що нанесений подібним чином розчин бітуму вбирається навіть в дуже щільний бетон, на глибину 1-2 мм.

Бітумний розчин можна наносити при будь-якій погоді, яка має значення тільки для свіжого бетону. Подальше покриття поверхні проводиться звичайним способом.

При влаштуванні гідроізоляції в затиснутою конструкції також використовується поява в бетоні «всмоктуючого ефекту», ж> в цьому випадку спочатку влаштовується захисна стінка, на неї на обклеюються багатошарова гідроізоляція, потім її останній шар забарвлюється бітумом і, нарешті, проводиться бетонування конструкції. Дія «всмоктуючого ефекту» проявляється між ду фарбувальним шаром гідроізоляції і свіжоукладеним бетоном, завдяки чому гідроізоляційний килим міцно приклеюється до поверхні бетону.

Окремими дослідженнями, проведеними в різний час нами, а також канд. техн. наук Мітгарцем і інж. Паніним, було встановлено вплив розчинника бітуму на якість просочення, викликаної дією «всмоктуючого ефекту». Так, при розчиненні бітуму бензином або гасом відбувається селективне вбирання бітумного розчину в цементний розчин, що легко виявляється за кольором просоченої частини. Виявляється, що розчинники, що не пептізіруют асфальтів бітуму, дають просочення світлого! кольори. До таких * розчинників можна віднести бензин і гас. А бензол і зелене масли; будучи розчинниками, що складаються з вуглеводнів ароматичного ряду, здатні ефективно пептізіровать асфальтени бітумів і дають просочення інтенсивно чорного кольору.

У лабораторії покрівельних і гідроізоляційних робіт ЦНІПС нами була проведена перевірка появи «всмоктуючого ефекту» в цементних розчинах при застосуванні зеленого масла в якості розчинника бітумів. Ця перевірка показала повну доцільність обробки свежеуложенного цементного розчину холодної грунтовкою складу 40-50% бітуму марки V і 60-50% зеленого масла - глибина просочення поверхні цементного розчину ґрунтовкою досягала 6 мм, при інтенсивно-чорному забарвленню просоченої частини. Даний спосіб обробки, названий «методом глибокої ін'єкції бітуму в поверхню цементного розчину», був в подальшому з успіхом застосований на ряді будівництв при влаштуванні основи з цементного розчину під рулонний покрівельний килим.

У більш пізніх дослідженнях цього питання, виконаних в лабораторіях будівництв і в НДІ будівельних об'єднань Міністерства будівництва підприємств машинобудування, за участю інженерів Паніна і Ларіонова, було виявлено, що під дією «всмоктуючого ефекту» глибина бітумної ін'єкції в цементний розчин буває різна.

Через 2-3 дні після виготовлення зразків форма розбиралася, зразки витягувалися і розколювались, потім по ізломуоп-чати середня глибина ін'єкції бітуму в поверхню зразка.

У 1944 р на будівництві одного заводу в м Москві при влаштуванні покрівельного покриття був застосований метод глибокої бітумної ін'єкції в цементний розчин. У табл. 28 наведені результати випробувань по визначенню глибини просочення холодної грунтовкою застосовувався там цементного розчину складу 1: 3, на цементі марки «300», з дрібнозернистим річковим піском, при водоцементному факторі В / Ц = 0,7. Цементний розчин укладався вручну під рейку, при температурі навколишнього середовища 20 °. Початок схоплювання цементу - через 4 години, кінець схоплювання - через 9 годин після замішування. Холодна грунтовка мала склад 50% бітуму марки V і 50% зеленого масла першого заводу.

Мал. 5. Залежність глибини просочення цементного розчину від часу нанесення холодної грунтовки. цементний

Мал. 6. Залежність глибини просочення цементного розчину складу 1: 3 від крупності піску, типу розчинника і часу нанесення холодної грунтовки:

Результати випробувань по визначенню глибини просочення ґрунтовкою при різному піску, водоцементному факторі і складі грунтовки графічно показані на рис. 6.

Визначення залежності глибини просочення холодної грунтовкою від водоцементного фактору і способу укладання цементного розчину було-проведено в лабораторії гідроізоляції НДІ з будівництва Мінмашстроя за таких умов: цементний розчин складу 1: 3 з цементу марки «300»; початок схоплювання цементу-i через 3 ч. 10 м., кінець схоплювання - через 8 год .; температура навколишнього середовища 15 °. Пісок річковий москворецкий, холодна грунтовка складу 40% бітуму марки V і 60% гасу. Результати випробувань наведені в табл. 30 і. графічно показані на рис. 54.

Одночасно в тому ж науково-дослідному інституті було проведено визначення залежності глибини просочення бетону від його складу, водоцементного фактору і способу укладання, при наступних умовах: цемент марки «300» з початком, схоплювання через 3 години 10 хв. і кінцем схоплювання через 8 год .;

температура навколишнього середовища 15 °, пісок річковий москворецкий; щебінь-ізвсстняк; товщина зразків бетону - 3 см, склад холодної грунтовки - 40% бітуму марки V і 60% гасу.

Прояв «всмоктуючого ефекту» в цементних розчинах і бетонах при нанесенні холодної грунтовки на їх поверхню різному.

Найбільший «всмоктує ефект» відповідає періоду схоплювання цементу, причому величина «всмоктуючого ефекту» залишається приблизно однаковою протягом всього періоду схоплювання. Найбільша глибина просочення розчину або бетону виходить при нанесенні грунтовки в момент початку схоплювання цементу.

Мал. 7. Залежність глибини просочення цементного розчину складу 1: 3 від способу укладання, водоцементного фактора і часу нанесення холодної грунтовки (40% бітуму і 60% гасу):

Мал. 8. Залежність глибини просочення бетону від його складу, способу укладання, водоцементного фактора і часу нанесення холодної грунтовки (40% бітуму і 60% гасу):

Величина «всмоктуючого ефекту», яка визначається глибиною просочення цементного розчину або бетону холодної грунтовкою, у великій мірі залежить від водоцементного фактора, причому при його зменшенні глибина просочення виходить більше.

Температура навколишнього середовища впливає на величину «всмоктуючого ефекту»; чим вище температура навколишнього середовища, тим раніше виявляється і швидше зникає «всмоктує ефект». Це цілком відповідає залежності схоплювання цементу від температури навколишнього середовища. З іншого боку, температура впливає і на в'язкість холодної грунтовки, що підвищується при зниженні температури, внаслідок чого грунтовка не може глибоко проникати в тонкі капіляри цементного розчину. Навпаки, при підвищених температурах холодні грунтовки стають більш рухливими і легко проникають в капіляри.

Глибина просочення цементного розчину або бетону залежить від характеру розчинника і складу холодної грунтовки. За інших рівних умов холодні грунтовки, виготовлені на бистролетучіх розчинниках, просочують розчин або бетон на меншу глибину, ніж холодні грунтовки на повільно випаровуються розчинниках.

Мал. 9. Зразок бетону, погрунтувати холодної грунтовкою

Мал. 10. ооразец цементного розчину, погрунтувати холодної грунтовкою.

Для приготування холодних грунтовок кращими є розчинники з переважанням вуглеводнів ароматичного характеру. Представником таких розчинників є зелене масло, при якому розчинення бітуму виходить гомогенне, що характеризується інтенсивно-чорним забарвленням просоченої частини цементного розчину.

Розчини бітуму в зеленому маслі мають незначну в'язкість.

Спосіб укладання цементного розчину або бетону істотно впливає на глибину бітумної ін'єкції в розчин або бетон. У разі застосування вібраторів для укладання розчину або бетону створюються більш сприятливі умови для прояву дії «всмоктуючого ефекту» в період схоплювання цементу.

Читати далі:
Приготування холодних мастик на будмайданчику та їх застосування
Приготування і застосування холодних грунтовок з бітуму і зеленого масла
Знешкодження Талькова посипання на руберойді (для робіт з гарячими мастиками)
Устаткування для приготування холодних мастик і механізації робіт по влаштуванню рулонного килима електрокотелкі КРМ-2
Вплив температури середовища і складу холодної мастики на її властивості
Вплив типу матеріалів, що склеюються і складу холодної мастики на теплостійкість склеює шару
Вплив виду і кількості наповнювача на властивості холодних мастик
Вплив змісту зеленого масла в склеювати шарі на фізичні властивості цього шару
Вплив зеленого масла, що входить до складу холодної мастики, на механічну міцність, що склеюються рулонних матеріалів
Фізико-хімічні процеси, що зумовлюють склеювання рулонних матеріалів холодної мастикою на зеленому маслі