Гидроизоляционная добавка в бетон

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.

Назначение и принцип действия

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.

Преимущества и недостатки

Гидроизоляционные добавки в действии.

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.

Виды

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

Полимерные

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.

Пластифицирующие

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.

Кольматирующие

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.

Применение добавок

Нанесение бетона с гидроизоляционными добавками.

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.

Как приготовить?

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.

Примеры производителей

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

Кристаллит

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.

Лахта

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.

Бисил

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.

Другие

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

Советы по выбору

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.

Заключение

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.