К вопросу о химической защите сооружений и конструкций

Сооружения и конструкции из бетона и металла, эксплуатируемые в атмосферных условиях, конструкции и полы промышленных предприятий, работающие в условиях химической агрессии, требуют периодического ремонта и специализированной химической защиты. Строительный материал подвергаются постоянному или периодическому действию  промышленных и транспортных газообразных выбросов, коммунальных и индустриальных сточных вод, растворов щелочей, кислот, солей, нефтепродуктов и других агрессивных сред.

1. Что такое бетон?

Бетон – сложный композиционный материал, состоящий из цементного вяжущего, минеральных заполнителей, воды и модифицирующих добавок.

Основными компонентами гидравлического цементного вяжущего являются двойные и тройные соединения, состоящие из оксидов кальция, алюминия, кремния и железа. К ним относятся: монокальциевый силикат CaO _* SiO₂, двухкальциевый силикат 2CaO _* SiO₂ (белит), трехкальциевый силикат 3СаО _* SiO₂ (алит), трехкальциевый алюминат 3СаО _* Al₂O₃, четырехкальциевый алюмоферрит 4СаО _* Al₂O_{3 *} Fe₂O₃ (целит). Следует отметить, что данные обозначения условны, поскольку традиционно представляемые в виде оксидов соединения являются сложными солями и диссоциируют в воде с образованием катионов кальция, а также силикатных, алюминатных и ферритных анионов.

Повышенная влажность в жилых помещениях в последние десятилетия  – предмет пристального внимания органов здравоохранения в европейских странах. Традиционно приоритетными в строительстве всегда были проблемы теплозащиты и шумоизоляции. Энергетический кризис 70-х годов в Германии привел к разработке систем теплоизолирующих окон как одного из направлений энергосберегающих технологий. Последствием нововведения явилось существенное повышение влажности внутри помещений. Высокая влажность в помещениях – причина появления затхлости, размножения колоний грибковой плесени. Опасна, собственно, не сама плесень, а миллионы спор, которые населяют воздух и попадают в дыхательные пути и систему кровообращения. Особенно остро реагируют на это дети, пожилые люди, люди с ослабленным иммунитетом и склонные к аллергическим заболеваниям. Это, прежде всего, заболевания дыхательных путей, в том числе и бронхолёгочные, это заболевания кожи и опорно-двигательной системы.

1. Что такое бетон?

Бетон – сложный композиционный материал, состоящий из цементного вяжущего, минеральных заполнителей, воды и модифицирующих добавок.

Основными компонентами гидравлического цементного вяжущего являются двойные и тройные соединения, состоящие из оксидов кальция, алюминия, кремния и железа. К ним относятся: монокальциевый силикат CaO _* SiO₂, двухкальциевый силикат 2CaO _* SiO₂ (белит), трехкальциевый силикат 3СаО _* SiO₂ (алит), трехкальциевый алюминат 3СаО _* Al₂O₃, четырехкальциевый алюмоферрит 4СаО _* Al₂O_{3 *} Fe₂O₃ (целит). Следует отметить, что данные обозначения условны, поскольку традиционно представляемые в виде оксидов соединения являются сложными солями и диссоциируют в воде с образованием катионов кальция, а также силикатных, алюминатных и ферритных анионов.

Применяемые в современной строительной практике цементно-песчаные штукатурки обладают существенным недостатком – они паронепроницаемы.

Паронепроницаемость отделочного слоя чревата возможностью скопления конденсата на границе раздела стена – покрытие, особенно в условиях слабой пароизоляции, а также локальной кристаллизации солей из грунтовых и талых вод. Давление не испаряющейся воды и кристаллизационное давление солей приводят к образованию трещин на штукатурке вплоть до ее отслоения; при этом неизбежно увлажняется поверхность несущей конструкции как за счет конденсата изнутри, так и под действием наружной влаги. Сырой кирпич или бетон под штукатурным слоем – это тревожный симптом, это стимул к образованию плесени, замораживанию – размораживанию и, наконец, к постепенному отрыву покрытия и разрушению основного материала.

Майя ЯКОВЛЕВА к.х.н.,

химик-эксперт компании ЗАО «АСОКА»

Санация влажных помещений.

(системный подход к проблемам осушения и ремонта)

Говоря о сырых помещениях, подразумевают чаще всего помещения заглубленные. Это подвалы жилых и производственных зданий и подземные гаражи, это объекты ГО и подземные блоки для насосных станций, водоочистных сооружений и пр.

Подвальные помещения зданий, особенно в крупных городах, все чаще начинают использоваться под офисы, спортивные, культурные и медицинские центры, что требует повышенного внимания к требованиям социального комфорта и соответственно – к уровню влажности.

Возникает по двум причинам:

1. Физическая (капиллярная) усадка. Происходит за счет интенсивной потери воды в период набора прочности после схватывания. Особенно актуально для бетона с большим модулем поверхности (стяжки, полы, монолитное домостроение, отделочные покрытия на основе цемента).
2. Химическая (контракционная усадка). Происходит за счет образования при твердении гидратационных соединений, имеющих меньший объем.

По названию - это что-то эластичное и возможно санитарное…

Так вот SANIFLEX – это действительно высокоэластичный полимерный гидроизоляционный материал, производимый в Германии. Он широко используется для отделки помещений санитарно-технического назначения: туалетных, душевых и ванных комнат, т.е. тех пространств, где требуется защита от постоянного воздействия влаги.

Итак, Вы затеяли ремонт. Или готовите к эксплуатации новое промышленное, учебное, административное или жилое здание…

Что это такое?

Если Вы заметили вдруг подозрительные темные пятна на стенах в подвале, в ванной или в комнатах, например, за шкафами, подоконниками, будьте внимательны - это плесневые колонии, признак повышенной влажности и плохой вентиляции помещений.

Фирмы «АСОКА» и «Шомбург-ЕР Лтд» в течение 5 последних лет активно сотрудничает с компанией PAGEL^® SPEZIAL-BETON & CO. KG - г. Эссен (Германия), и с 2006 г является эксклюзивным партнером PAGEL^® SPEZIAL-BETON & CO. KG в России.

Производство строительных растворов специального назначения, обладающих прежде всего высокой атмосферостойкостью, актуальной в условиях техногенных загрязнений окружающей среды позволяет широко использовать продукцию для ремонта и восстановления железобетонных конструкций, работающих в условиях жесткого атмосферного воздействия: мосты, тоннели, многоэтажные стоянки, балюстрады, фасады, непроезжие части дорог.

Оказывается можно и вполне эффективно. Ибо штукатурная сетка – не гарантия, штукатурка может красиво отвалиться от стены вместе с сеткой…

Итак, используем современные технологии. Независимо от того, какая поверхность подлежит обработке, фасад или стены в доме, в целях долговечности следует помнить об основных требованиях к качеству штукатурной смеси.

1. 1. Подвал

Подвержен воздействию влаги и воды.

Влага: а) грунтовая, б) конденсат за счет разницы температур; например, при наступлении теплых дней подвал долго хранит низкие температуры.

Вода: а) грунтовая в случае подпора при неглубоком залегании пласта и глинистых грунтов; б) талая; в) канализационная при возможном соседстве с коллектором и т.д.

Бетоны и стяжки

Модификация строительных растворов добавками – важнейший рычаг управления технологическими параметрами материалов. Широкий спектр наименований, насыщенность современного строительного рынка отечественными и импортными предложениями вызывают необходимость соответствующей ориентации и направленного выбора средств. Выбор добавки обусловлен необходимостью получения или улучшения определенных свойств раствора. Существуют пластифицирующие, гидрофобизирующие, порообразующие, морозостойкие и другие виды добавок, регулирующие, структуру, сроки схватывания, реологические и эксплуатационные свойства материала.

Уже более 35 лет фирма PAGEL^® SPEZIAL-BETON & CO. KG - г. Эссен (Германия) занимается инновационными разработками и воплощает в жизнь производство строительных растворов специального назначения. Термин «Специальный бетон» в названии фирмы обязывает. СИСТЕМА РАСТВОРОВ - PAGEL^® - это проверенный и признанный во многих странах символ стабильности и мирового качества.

Яковлева М.Я. канд. хим. наук

Эксперт ЗАО «АСОКА», г. Москва

Сухие строительные смеси заняли прочное место в современном строительстве. Их преимущества очевидны, поскольку на строительной площадке для их применения требуется только вода. Сухие смеси содержат все необходимые ингредиенты, обеспечивающие необходимые профессиональные свойства растворов, будь то гидроизоляция, ремонтные или штукатурные системы.

Этот распространенный в современном строительстве термин означает наличие открытых поверхностей, под которыми могут располагаться различные сооружения. Сюда относятся подземные гаражи и парковки, предприятия торговли и питания, наконец, - открытые террасы и балконы в жилых домах, получившие в последнее время широкое распространение в городском и загородном строительстве.

Эксплуатируемая кровля – это столь желанное сочетание жилья и природы, украшающее наш быт в виде озелененных террас, это пешеходные дорожки, скверы и спортивные площадки на крышах подземных сооружений, где кроме атмосферных нагрузок есть еще и нагрузки механические.

Весеннее таяние снега и соответствующий подъем грунтовых вод создают угрозу не только старым постройкам, но и новым, недавно выстроенным домам. Мощный капиллярный подсос при отсутствии отсечной гидроизоляции гонит потоки воды по микроканалам фундамента и стен, оставляя влажные разводы на штукатурке и обоях. В теплом помещении влага испаряется, оставляя за штукатуркой черные колонии водорослей и белые скопления солей. Порой они прорываются наружу вместе с отслоившейся штукатуркой и рвущимися обоями,. и Ваше жилище требует срочного ремонта.

Поблек и фасад. Красный кирпич «поплыл» белесыми разводами, трещит, а то и сваливается местами  штукатурка…

Основой физико-химического взаимодействия твердых материалов являются когезионно-адгезионные процессы. Когезионные силы – это силы взаимодействия молекул одного сорта или одной химической природы, адгезия – взаимодействие молекул разного сорта или разной химической природы. Когезионное взаимодействие обеспечивает форму твердых тел, адгезионное – все процессы прилипания. Эффективное склеивание имеет место в случае преобладания адгезионных сил над когезионными или их равенства.

Рассмотрим вкратце принципиальные моменты учета и использования явлений адгезии в строительной практике.

Защита строительных швов от воды и химической агрессии актуальна как в наземном, так и в подземном строительстве. Тоннели, мосты, очистные сооружения, подземные гаражи, каналы, плотины, шлюзы, другие сооружения и конструкции, подвергающиеся действию воды, уязвимы прежде всего в области швов. Разнообразие геометрии швов, воздействие атмосферных, талых, грунтовых и сточных вод, являющихся по сути растворами химических соединений, выдвигают ряд специфических требований и к материалам и к конструктивным особенностям защиты. Общеизвестны факты высокозатратных ремонтно-восстановительных мероприятий в сооружениях с непрофессионально выполненной гидроизоляцией деформационных и рабочих швов.

Физико-химические основы

1. 1. Воздействие солей на кирпич

Капиллярно-пористая структура строительных материалов, обусловленная их природой, структурой и старением, создает известные предпосылки для разрушения.

Причинами природных и техногенных разрушений кирпичной кладки являются:

Обмазочные гидроизоляционные материалы в современной строительной практике начинают вытеснять рулонные оклеечные материалы. Их основным преимуществом является высокая адгезия к несущей поверхности.

Обмазочная гидроизоляция для внутренних работ подразделяется на цементную, полимерцементную и полимерную.

Вода, питающая жизнь на земле, вместе с тем доставляет человечеству немало хлопот. Речь идет не только о природных катаклизмах, но и о проблемах, связанных с разрушительным действием воды и повышенной влажности на строительные сооружения и человеческий организм.

Традиционно приоритетными в строительстве всегда были проблемы теплозащиты и шумоизоляции, гидроизоляции же обычно уделяется меньшее внимание.

Обустраивая загородный дом, мы сталкиваемся с серьезными проблемами его защиты и долговечности. Нас беспокоит:

• Засоление кирпичных фасадов,
• Отслоение штукатурки,
• Воздействие на фасады атмосферных осадков,
• Сырость и засоленность подвалов,
• Грибковая плесень, способы ее устранения

Бетон – сложный композиционный материал, работающий в условиях различных климатических, механических и химических нагрузок.

Капиллярно-пористая структура бетона и обусловленная этим склонность к коррозии, способность к усадке и механическим деформациям снижают качество и долговечность бетонных сооружений.

1. Что мы наблюдаем?

Красивые фасады современных кирпичных зданий щедро украшены беспорядочными белыми разводами. Они появляются достаточно быстро после возведения дома, озадачивая строителей и хозяев. Предпринимаются активные действия по устранению белых пятен и потеков - некрасиво! В ход идут доморощенные средства: моют водой и соляной кислотой, мажут соляркой и растительным маслом, покрывают цветной краской и лаком. Результат один – пятна на поверхности появляются снова, покрытия отслаиваются местами, и снять их полностью без повреждения кирпича практически не удается.

Белые разводы на новых кирпичных стенах появляются достаточно быстро после возведения домов. Непрофессиональные действия по их устранению не дают положительных результатов, а порой приводят к повреждению кирпичной основы.

Происхождение белых пятен разнообразно. Строители предполагают, что это могут быть потеки свежего кладочного раствора, соли – антифризы в период зимней кладки, вымытые осадками, соли –антиобледенители, содержащиеся в талых водах, наконец, соли грунтовых вод в результате капиллярного подъёма.

Яковлева М.Я. канд. хим. наук

Сооружения и конструкции из бетона и металла, эксплуатируемые в атмосферных условиях, конструкции и полы промышленных предприятий, работающие в условиях химической агрессии, требуют периодического ремонта и специализированной химической защиты. Строительный материал подвергаются постоянному или периодическому действию  промышленных и транспортных газообразных выбросов, коммунальных и индустриальных сточных вод, растворов щелочей, кислот, солей, нефтепродуктов и других агрессивных сред.

М.Я. Яковлева, канд. хим. наук

Материалы для химической защиты сооружений и конструкций.

Разрушение бетона в условиях агрессивного воздействия газовых и жидких сред – факт общеизвестный. Даже дистиллированная (умягченная) вода с величиной рН около 6 опасна для бетона, поскольку содержащаяся в ней свободная углекислота реагирует со свободной известью. Растворенные в бытовых и промышленных водах соли, газы, поверхностно-активные вещества и другие органические и неорганические примеси создают реальную опасность разрушения бетона.

1. Какие факторы, помимо основного функционального назначения, являются определяющими при выборе гидроизоляционного материала (простота и удобство нанесения, стойкость к химически агрессивным средам, экологическая чистота, долговечность, возможность последующего нанесения любых отделочных покрытий)?

Важнейшими факторами, помимо основного функционального назначения, являются:

Загрязнение поверхности бетона маслами и нефтепродуктами – явление распространенное. Полы и резервуары нефтеперерабатывающих производств, очистные сооружения – все минеральные поверхности, контактирующие с сырой нефтью, маслами, соляркой, мазутом и пр., с трудом поддаются очистке, отмывке и последующей защите. Проблемой является и изоляция швов на замасленных поверхностях. Создаваемая антиадгезионная прослойка является серьезной помехой в проблемах реконструкции и противокоррозионной защиты сооружений.

Обновление и защита бетонных поверхностей, контактирующих с маслами и нефтепродуктами, включает три основных этапа: