ООО «ПЕНТА-91», г.Москва. Договор № 15/4 от 30.07.04г.
3. Сведения об испытанном изделии
Пента-810: мелкодисперсный сыпучий порошок белого цвета, плотность - ρ = 503 кг/м3;
Пента-811: бесцветная, легкоподвижная жидкость, плотность - ρ = 1290 кг/м3, содержание сухого вещества - С = 42%;
Пента-818: вязкотекучая эмульсия белого цвета, плотность - ρ = 1000 кг/м3, содержание активного вещества - С = 50%.
Все вышеперечисленные составы относятся к классу кремнийорганических веществ. Обладают гидрофобными свойствами.
4. Цель испытаний
Определить влияние Пента-810, Пента-811, Пента-818 на сроки схватывания гидравлических вяжущих (цемента), механическую прочность бетона и его водопоглощение при умеренных дозировках Пента на уровне 0,25 и 0,5% и дать заключение о возможности их использования в строительстве.
5. Методика проведения эксперимента
Сроки схватывания цемента определяли по ГОСТ 310.3-76
Предел прочности при сжатии определяли по ГОСТ 10180-90
Водопоглощение определяли по ГОСТ 12730.3-78
Пластичность смеси - по расплыву мини-конуса
6. Заключение
Проведены испытания с целью определения влияния гидрофобизаторов Пента-810, Пента-811 и Пента-818 на физико-механические характеристики цементных систем (цементного теста, цементного камня, мелкозернистых бетонов и тяжелых бетонов).
Результаты экспериментальных исследований приведены в приложении 1.
По результатам экспериментальных исследований составлено заключение о возможности использования указанных добавок-модификаторов в строительстве (см.приложение 1).
Руководитель НИЦстрома при ОАО ТИ «ВНИИжелезобетон»
А.А.Сафонов
Зав.лабораторией химдобавок и модификаторов бетона ОАО ТИ «ВНИИжелезобетон»
А.И.Козловский
Приложение 1. К протоколу испытаний от 18.11.04г.
ОАО ТИ «ВНИИжелезобетон»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
о возможности использования гидрофобизаторов Пента-810, Пента-811 и Пента-818 в строительстве
Москва - 2004 г.
1. Общие положения
1.1 . Настоящие рекомендации касаются вопросов применения в строительстве отечественных гидрофобизирующих добавок типа Пента-810, Пента-811 и Пента-818, физико-химические показатели которых представлены в табл. 1.
Таблица 1
№№ п/п
Наименование Показания
Величина показателя для:
Методика испытаний
Пента-810*/
Пента-811
Пента-818**/
1.
Внешний вид
Сухой порошок белого цвета
Прозрачная легкоподвижная жидкость
Густая, вязкотекучая жидкость белого цвета
ГОСТ 20841.1
2.
Плотность, кг/м3
~ 1000
1240 - 1320
1000 - 1010
ГОСТ 18995.1
3.
Щелочность (в пересчете на КОН), мас.%
-
23,0
-
ТУ 2229-063- 40245042-2004 По п. 5.5
4.
Содержание кремния, мас.%
9,6
8,2
5,1
- «- По п.5.2
/ **/ - данные гидрофобизаторы находятся в стадии разработки.
1.2. Настоящие рекомендации распространяются на применение гидрофобизирующих добавок типа Пента для объемной и поверхностной гидрофобизации строительных материалов, используемых при возведении сооружений и конструкций, а также при ремонте и реконструкции зданий с кирпичными бетонными и керамзитобетонными стенами и стенами из газо- и пенобетона плотностью 600-1000 кг/м3.
1.3. Настоящие рекомендации разработаны с учетом требований основных нормативных документов на базе экспериментальных данных, полученных в лаборатории химических добавок и модификаторов бетона и испытанных совместно с Научно-испытательным Центром НИЦстром при ОАО ТИ «ВНИИжелезобетон».
2. Экспериментальные исследования
2.1. Опыты проводили на образцах-кубах лабораторного типа размерами 4x4x4 см, 7x7x7 см и балочках 4х4хх16 см. Технология приготовления лабораторных образцов заключалась в следующем.
Расчетные количества компонентов тщательно перемешивали в специальной чаше с расчетным количеством воды затворения до получения однородной формовочной смеси без комков и сгустков, из которой затем формовали изделия в виде цементного камня, мелкозернистого и тяжелого бетонов.
Исследования проводили на образцах естественного твердения. Параметры качества (водопоглощение, предел прочности при сжатии и сроки схватывания вяжущего) определяли по методикам, указанным в протоколе испытаний.
2.2. Данные экспериментальных исследований приведены в табл. 2 - 5.
Тип и расход добавки-модификатора, масс. % к цементу
Водопоглощение, %*/ через:
Прочность при сжатии, % через:
Сроки схватывания, час-мин
1 ч.
1 сут.
14 сут.
1 сут.
3 сут.
14 сут.
Начало
Конец
1.
Контрольный (бездобавочный)
17,2
20,7
22,9
15,5
21,6
100
4-35
6-50
2.
0,25% Пента-810
6,6
12,1
13,5
14,6
19,8
100
5-47
7-20
3.
0,5% Пента-810
5,7
9,3
11,8
15,8
21,5
105
-
-
4.
0,25% Пента-811
6,1
10,7
12,9
-
15,6
114
6-15
7-00
5.
0,5% Пента-811
4,7
8,9
10,3
11,6
24,2
120
-
-
6.
0,25% Пента-818
0,8
8,2
9,8
9,2
16,8
102,4
6-20
7-45
7.
0,5% Пента-818
0,0
6,2
7,5
14,3
18,7
100
-
-
*/ Твердение в течение 14 сут.
Таблица 3
Влияние типа и дозировки гидрофобизаторов Пента-810; Пента-811 и Пента-818 на пластические свойства цементного теста
№ п/п
Наименование параметра
Величина параметра для гидрофобизаторов:
-
Пента-810
Пента-811
Пента-818
0,25 %
0,5 %
0,25 %
0,5 %
0,25 %
0,5 %
1.
Расплыв миниконуса, мм
70
75
80
165
172
75
70
2.
Количество снятой воды для достижения равной подвижности, %
0
1
2
16,9
18,2
1
0
3.
Прочность цементного камня в 14 сут. возрасте, (в %) при снятой воде
100
100
107
137
154
102,7
100
Проверена также возможность создания комплексных добавок на основе гидрофобизаторов Пента в присутствии различных ускорителей твердения (СаСl2, NaAlO2).
Экспериментально установлено, что наивысший эффект по увеличению прочностных характеристик бетона получен для состава: 0,25% Пента-810 + 0,5% СаСl2 к массе цемента.
Прирост прочности составил около 25% по отношению к контрольному (бездобавочному) составу.
Однако необходимо учесть тот факт, что в силу относительно повышенных гигроскопичных свойств хлористого кальция наблюдается некоторое снижение гидрозащитных свойств самого материала при прочих равных условиях.
Перспективным направлением на наш взгляд является комплексное использование гидрофобизаторов типа Пента совместно с гидрофобизирующими лаками. Экспериментальные данные применения нетрадиционной двухступенчатой технологии поверхностной пропитки строительных материалов приведены в табл.4.
Таблица 4
Сводная таблица эффективности использования гидрофобизаторов типа Пента в строительстве
№№ п/п
Наименование параметра
Ед. изм.
Величина параметра для различных материалов естественного твердения
Цементный камень
Песчано-цементный бетон
Тяжелый бетон
Пенобетон D 600-650 кг/м3
1.
Водонасыщение материала:
%
- исходного
22-25
14-16
6-9
45-58
- объемное дозирование Пента-810, 811, 818
7,5-13,5
7,8-11,5
2,8-5
-
- поверхностно обработанного -«-
15,3-19,2
9,3-11,5
3,2-5,7
40-43
- поверхностно обработанного с использованием Пента + лака ГФ*
5,35-5,5
3,0-3,5
1,25-1,7
7,5-9,8
2.
Прочность при сжатии естественного твердения через 14 сут.:
%
- исходного
100
100
100
-
- объемное дозирование Пента-810, 811, 818
100-120
100-110
100-117
-
- поверхностно обработанного -«-
100
100
100
-
- поверхностно обработанного с использованием Пента + лака ГФ*
100
100
100
-
- с использованием ускорителей твердения
100-123,6
100-120
100-127,5
-
*/ Гидрофобный лак на основе акриловых полимеров в смеси органических растворителей.
З. Рекомендации по применению гидрофобизаторов Пента-810, Пента-811 и Пента-818 в строительстве
3.1. Применение объемной (тотальной) гидрофобизации формовочной строительной смеси при дозировках гидрофобизатора 0,25-0,5м % от массы цемента обеспечивает:
увеличение пластичности цементного теста от 7% до 2 более раз по отношению к контрольному (бездобавочному ) составу. Наивысший результат может быть получен при дозировке 0,5% Пента - 811 к массе цемента по сухому веществу;
повышение прочностных характеристик искусственного камня на цементном вяжущем - до 23% (для Пенты-810) для смесей равного состава, и до 35% и более для смесей равной подвижности (при снятой воде затворения);
повышение гидрозащитных свойств цементного камня от 70% и выше по отношению к контрольному (бездобавочному) составу (при экспозиции образца в воде до 14 суток);
возможность создания эффективных комплексных добавок совместно с ускорителями твердения. Наивысший по увеличению прочности получен для состава: 0,25% Пента-810 + 0,5% СаСl2.
3.2. Применение поверхностной гидрофобизации готовых изделий при традиционной двукратной поверхностной пропитке изделий обеспечивает увеличение его гидрозащитных свойств от 40% и выше (для цементного камня, песчано-цементного и тяжелого бетонов).
3.3. Применение технологии нетрадиционной поверхностной обработки строительных материалов гидрофобизаторами типа Пента с последующей поверхностной пропиткой гидрофобным лаком на глубину до 7-10 мм обеспечивает повышение гидрозащитных свойств цементного камня, а также песчано-цементного и тяжелого бетонов в 3,5-4 раза, а пенобетона плотностью 600-650 кг/м3 до уровня обычного бетона.
3.4. Действие гидрофобизаторов на физико-механические показатели качества готовых изделий естественным образом зависит от вида цемента, состава бетона, условий твердения формовочной смеси и типа гидрофобизатора.
3.5. Практически все гидрофобизирующие составы типа Пента склонны к задержке сроков схватывания от 1 ч и выше, что при использовании тепловлажностной обработки отформованных изделий, требует увеличения времени их предварительной выдержки.
3.6. С учетом п.п. 3.1 - 3.4., наиболее оптимальными областями применения гидрофобизаторов Пента-810, Пента-811 и Пента-818 являются:
3.6.1. Объемная гидрофобизация товарного бетона, используемого для монолитного возведения ограждающих конструкций зданий и сооружений, для обустройства фундаментов и гидротехнических сооружений, в дорожном строительстве, в штукатурных, клеевых и гидрозащитных цементно-песчаных композициях, а также для повышения гидрозащитных свойств дорожного камня и декоративно-отделочных плит.
3.6.2. Обычная поверхностная многоступенчатая обработка ограждающих конструкций действующих зданий и сооружений, а также строительных изделий из песчано-цементного, облегченного и тяжелого бетонов, позволяющая увеличить гидрозащитные свойства материала от 40% и выше по сравнению с исходным составом.
3.6.3 . Нетрадиционная многоступенчатая поверхностная обработка вышеуказанных строительных материалов по п.3.6.2, композициями типа Пента с последующей глубинной пропиткой (до 10 мм) гидрофобизирующим лаком на основе акриловых полимеров в смеси органических растворителей, позволяющая увеличить гидрозащитные свойства материала в 4-5 раз.
3.7. Увеличение гидрозащитных свойств естественным образом способствует повышению морозостойкости и долговечности строительных материалов. Однако практика использования гидрофобизаторов типа Пента показывает, что их влияние на физико-механические показатели строительных материалов зависит от вида цемента, состава бетона, условий твердения формовочной смеси и типа самого гидрофобизатора.
Оптимальные решения следует ожидать после предварительной оценки качества исходных материалов применительно к конкретной технологии (поверхностной или объемной гидрофобизации).